某研究性学习小组用如图所示装置验证机械能守恒定律。图中悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能瞬间被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动
题型:不详难度:来源:
某研究性学习小组用如图所示装置验证机械能守恒定律。图中悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能瞬间被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.在水平地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时, 会在下面白纸上留下痕迹.用重垂线确定出A、B点在白纸上的投影点N、M。用米尺量出AN的高度H、BM的高度h,算出B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g,小球的质量为m。
①用题中所给的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量△=_________,动能的增加量△=________; ②要想验证小球从A到B的过程中机械能守恒,只需验证关系式 成立即可。 |
答案
① mg(H-h), (1/4h)mgx2 ②H-h=(1/4h)x2 |
解析
此题考查力学实验验证机械能守恒定律。通过圆周运动过程中,减少的重力势能等于动能验证机械能守恒。小球从A到B过程中,重力势能的减少量;利用平抛运动求解在B点的速度,;。所以,到B点的增加的动能为。机械能守恒则,即。此题有一定综合性,但难度不大。 |
举一反三
①在“测金属电阻率”实验中,用螺旋测微器测得金属丝的直径 的读数如图所示,则直径d = ______mm。
②测得接入电路的金属丝的长度为L,已知其电阻大约为25Ω.在用伏安法测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1.5V,内阻很小)、导线、开关外,电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在虚框内。
电流表 A1(量程40mA,内阻约0.5Ω) 电流表A2(量程10mA,内阻约0.6Ω) 电压表V1 (量程6V,内阻约30kΩ) 电压表V2(量程1.2V,内阻约的20kΩ) 滑动变阻器R1(范围0-10Ω)滑动变阻器R2(范围0-2kΩ) |
在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某学习小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,并同时停止。 (1)本实验可通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小,请写出比较的依据 。 (2)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使 ;在实验时,为减小误差,应使砝码盘和砝码的总质量 小车的质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)。
(3)在一次实验中获得数据如下表所示:(小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g)
实验次数
| 小车
| 合外力F/N
| 位移s/cm
| 1
| Ⅰ
| 0.1
| 23.36
| Ⅱ
| 0.2
| 46.51
| 2
| Ⅰ
| 0.2
| 29.04
| Ⅱ
| 0.3
| 43.63
| 3
| Ⅰ
| 0.3
| 41.16
| Ⅱ
| 0.4
| 44.80
| 4
| Ⅰ
| 0.4
| 36.43
| Ⅱ
| 0.5
| 45.56
| 通过分析,可知表中第 次实验数据存在明显错误,应舍弃。 |
在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用的电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g = 9.80m/s2,测得所用的重物质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图所示,把第一个点记为O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别是62.99cm、70.18cm、77.76cn、85.73cm。根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于_________J,动能的增加量等于_________J(取三位有效数字)。由此你得出的结论是_____________________________________________________________________。
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在”验证牛顿运动定律”的实验中,以下做法错误的是________.A.平衡摩擦力时,应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上 | B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 | C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源 | D.求小车运动的加速度时,可用天平测出小盘的质量m′以及小车质量M,直接用公式a=g求出 |
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在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上A点,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条至某一确定的O点,如图5所示。某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两弹簧秤的拉力必须等大 B.同一次实验过程中,O点的位置不允许变动 C.为了减小误差,两弹簧秤的读数必须接近量程 其中正确的是___________。(填选项前的字母) |
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