如图示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆动到某处就能停在该处;另有一小钢球。现利用这些器材测定弹簧被
题型:不详难度:来源:
如图示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆动到某处就能停在该处;另有一小钢球。现利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。 1)还需要的器材是______、______. 2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量,进而转化为对____和___的直接测量。 |
答案
1)天平,刻度尺 2)质量,高度 |
解析
试题分析:小球离开弹簧以后,运动到轨道的某高度后速度减为零,此时弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能,所以只要用天平测出小球的质量,用刻度尺测得小球上升的高度,即可测出小球的重力势能,继而得到弹簧的弹性势能。所以1)还需要的器材是天平,刻度尺;2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量,进而转化为对质量和高度的直接测量。 |
举一反三
某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图7(甲)所示。
(1)请指出实验装置中存在的明显错误: 。 (2)进行实验时,为保证重锤下落时初速为零,应 (选填A或B)。 A.先接通电源,再释放纸带 B.先释放纸带,再接通电源 (3)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图(乙)示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4,打点计时器的打点周期为T。若代入所测数据能满足表达式gh3= ,则可验证重锤下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示)。 |
(1)使用打点计时器来分析小车运动情况的实验中,有如下基本步骤: A、把打点计时器固定在桌子上 B、安好纸带 C、松开纸带让物体带着纸带运动 D、接通交流电源 E、取下纸带 F、断开开关 这些步骤正确的排列顺序为 。 (2)用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出。 ①试根据纸袋上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字)
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
③由所画速度—时间图像求出小车加速度为__________m/s2(该空保留两位有效数字) ④由逐差法计算出小车的加速度为__________m/s2(该空保留两位有效数字) |
(8分)验证“力的平行四边形法则”实验如图所示,A为固定橡皮的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB、OC为细绳子,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图甲中弹簧秤B的读数为 N;图乙中的F和两力中,方向一定沿OA方向的是 ;本实验采用的科学方法是 。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 |
(10分)某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05 s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留三位有效数字):
时刻
| t2
| t3
| t4
| t5
| 速度(m/s)
| 5.59
| 5.08
| 4.58
|
|
①由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5= m/s. ②从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp= J,动能减少量ΔEk= J. ③在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔEp ΔEk(选填“>”“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是 |
(9分)现要用如图所示的装置探究“加速度与物体受力的关系”。小车所受拉力和及其速度可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来。速度传感器安装在距离L= 48.0cm的长木板的A、B两点。
(1)实验主要步骤如下: ①将拉力传感器固定在小车上; ②平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做 ___________ 运动; ③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连; ④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB; ⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。 (2)下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a = ____ 。表中的第3次实验数据应该为a= ____ m/s2(结果保留三位有效数字)。
次数
| F(N)
| (m2/s2)
| a(m/s2)
| 1
| 0.60
| 0.77
| 0.80
| 2
| 1.04
| 1.61
| 1.68
| 3
| 1.42
| 2.34
|
| 4
| 2.62
| 4.65
| 4.84
| 5
| 3.00
| 5.49
| 5.72
| (3)如图所示的坐标纸上已经绘出了理论上的a-F图象。请根据表中数据,在坐标纸上作出由实验测得的a-F图线。
(4)对比实验结果与理论计算得到的两个关系图线,分析造成上述偏差的主要原因是 。 |
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