某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即:。直接测量摆球到达B

某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即:。直接测量摆球到达B

题型:0103 期中题难度:来源:
某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即:。直接测量摆球到达B点的速度v比较困难。现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛运动的特性来间接地测出v。如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸,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。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、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)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为____________ cm;
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = ____________;
(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量ΔEp = ____________,动能的增加量
ΔEk =_____________。

答案
(1)64.6~65.3
(2)x
(3)mg(h1-h2),x2
举一反三
一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中,只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C,量得= 0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1 = 0.1m,h2 = 0.2m,利用这些数据,可求得:
(1)物体抛出时的初速度为_____________m/s;
(2)物体经过B时竖直分速度为_____________m/s;
(3)抛出点在A点上方高度为_____________m处。
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某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即。直接测量摆球到达B点的速度v比较困难。现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v。如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面放上白纸,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。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、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)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________________cm;
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = ________________;
(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量ΔEp = ________________,动能的增加量ΔEk = ________________。
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        某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中,先采用图(甲)所示装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球A沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小捶打击的力度,即改变球A被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明______________________________。
        后来,他又用图(乙)所示装置做实验,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中M的末端是水平的,N的末端与光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应该是______________________________,仅改变弧形轨道M的高度(AC距离保持不变),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明______________________________。
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(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上__________。
        A.调节斜槽使其末端保持水平 
        B.每次释放小球的位置可以不同
        C.每次必须由静止释放小球
        D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
        E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
        F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)作出平抛运动的轨迹后(如图,O为抛出点),为算出其初速度,实验中需用刻度尺测量的物理量有__________和__________,其初速度的表达式为v0=__________。
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在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下操作合理的是
[     ]
A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B.选用装置2要获得稳定的细水柱要显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面
C.选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放
D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹
E.选用装置3中木板要竖直,减少小球与木板的摩擦
F.选用装置3斜槽要足够光滑
G.选用装置3斜槽末端可以不水平
H.选用装置3建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点
I.选用装置3根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取离原点O较远的点计算
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