某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。弧形轨道末端水平,离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s。(1

某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。弧形轨道末端水平,离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s。(1

题型:江西省期中题难度:来源:
某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。弧形轨道末端水平,离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s。
(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2=____________(用H、h表示)。
(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:
请在坐标纸上作出s2一h关系图。
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2一h关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率____________(填“小于”或“大于”)理论值。
(4)从s2一h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是_______________________。
答案
(1)4Hh(2)(3)小于
(4)摩擦,转动(回答任一即可)
举一反三
“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中,用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度,从而求得摆锤在该位置的动能,同时输入摆锤的高度(实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m,已由计算机默认),求得摆锤在该位置的重力势能,进而研究势能与动能转化时的规律。
(1)实验时,把           点作为零势能点,光电门应分别放在            点上,以便分别测出小球经过这些点时的速度。
(2)实验测得D点的机械能明显偏小,造成这个误差的原因可能是        
A.摆锤释放的位置高于A点    
B.摆锤释放的位置在AB之间
C.摆锤在A点不是由静止释放的
D.光电门没有放在D点
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实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如下图a所示,某组同学在一次实验中,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如下图b所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能EP、动能EK或机械能E,图b的图象中,表示小球的重力势能EP、动能EK或机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是
[     ]
A.丙、乙、甲
B.乙、甲、丙
C.甲、乙、丙
D.丙、甲、乙
题型:福建省同步题难度:| 查看答案
如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。
(1)某同学按照正确操作选的纸带如图所示,其中O是起始点,ABCDE是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量OABCDE各点的距离,并记录在图中(单位:cm),重锤的质量为m=0.1kg,重力加速度g=9.80m/s2。根据以上数据当打点计时器打到D点时,重物重力势能的减少量为         J,动能的增加量为         J。(要求计算数值保留三位有效数字)
(2)该装置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的测量,依据第(2)问中选取的纸带可计得重力加速度g=          m/s2。(要求计算数值保留三位有效数字)
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如图甲所示是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置。
(1)为了减小实验误差,下列措施可行的是___________;
A.重锤选用体积较大且质量较小的
B.重锤选用体积较小且质量较大的
C.打点计时器应固定在竖直平面内
D.应先放手让重锤拖着纸带运动,再通电让打点计时器工作
(2)某同学选取了一条纸带进行测量研究。他舍去了这条纸带上前面比较密集的点,对后面间距较大的且相邻的六个点进行了如图乙所示的测量。已知当地的重力加速度为g,使用的交变电源周期为T,则要验证机械能守恒的表达式为___________(用x1x2x3Tg表示)。
(3)某同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量ΔEp略大于动能的增加量ΔEk,本实验中引起误差的主要原因是___________。
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利用重锤自由下落验证机械能守恒定律时,某同学选择了以下器材重锤、电火花打点计时器(用铁架台和铁夹固定)、纸带、4V低压交流电源、天平、刻度尺、导线。
(1)你认为有不妥或不对的请纠正:______________________________。
(2)该同学改选了正确的器材后,按照正确的操作得到一条纸带如下。其中O是起始点(可认为速度为零),A、B、C是打点计时器连续打下的3个点(O与A之间还有若干打点)。测得O到A、B、C各点的距离xAxBxC。重锤的质量用m表示,使用的交变电源周期为T,当地的重力加速度为g
该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度,则该段重锤动能的增加量为________,重力势能的减少量为_______。这样验证的结果发现,重力势能的减少量_________动能的增加量(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是_______________________________。
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