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機械能守恆定律氣墊導軌實驗裝置

發布時間:2021-11-18 08:50:57

A. 現要通過實驗驗證機械能守恆定律.實驗裝置如圖所示:水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌;導軌上A點處有一

(1)滑塊、遮光片下降重力勢能減小,砝碼上升重力勢能增大.
所以滑塊、遮光片與砝碼組成的系統重力勢能的減小量△E P =Mg
h
d
s -mgs= (
h
d
M-m)gs
光電門測量瞬時速度是實驗中常用的方法.由於光電門的寬度b很小,所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度.
v B =
b
t

根據動能的定義式得出:
△E k =
1
2
(m+M)v B 2 =
1
2
(m+M)
b 2
t 2

若在運動過程中機械能守恆,△E k =△E P
所以
1
t 2
與s的關系式為
1
t 2
=
2(hM-dm)g
(M+m)d b 2
s
故答案為: (
h
d
M-m)gs ;
1
2
(m+M)
b 2
t 2
1
t 2
=
2(hM-dm)g
(M+m)d b 2
s .

B. 利用氣墊導軌驗證機械能守恆定律,實驗裝置示意圖如圖甲所示: 小題1:實驗步驟:①將氣墊導軌放在水平桌


小題:9.3060.00(答案在59.96~60.04之間的,也給分)
小題2:

C. 現要通過實驗驗證機械能守恆定律.實驗裝置如圖所示:水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌,導軌上A點處有一

滑塊、遮來光片下降重力勢能減源小,砝碼上升重力勢能增大.
所以滑塊、遮光片與砝碼組成的系統重力勢能的減小量△EP=Mg

h
d
s-mgs=(
h
d
M?m)gs
光電門測量瞬時速度是實驗中常用的方法.由於光電門的寬度b很小,所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度.
vB=
b
t

根據動能的定義式得出:
△Ek=
1
2
(m+M)vB2=
1
2
(M+m)
b2
t2

若在運動過程中機械能守恆,△Ek=△EP
所以
1
t2
與s的關系式為
1
t2
2(hM?dm)g
(M+m)db2
s
故答案為:
2(hM?dm)g
(M+m)db2
s

D. 某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恆定律,實驗裝置如圖甲所示.在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處

(1)氣墊導軌水平,則滑塊不受外力作用做勻速直線運動,通過光電門的時間相專等.
(2)要利用屬此裝置驗證機械能守恆定律,則要計算重力勢能的變化量和動能的變化量,即mgh=

1
2
(m+M)v22?
1
2
(m+M)v12,其中v1=
d
t1
v2=
d
t2

所以還應測量滑塊的質量,兩光電感測器間距離.
故答案為:=,滑塊質量、兩光電感測器間距離.

E. 利用氣墊導軌(摩擦可以忽略)驗證系統機械能守恆定律,實驗裝置如圖所示:(1)實驗步驟:①將氣墊導軌

(2)①由於光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內的平均速度專代替瞬屬時速度.
滑塊通過光電門1速度v 1 =
l
△t 1

滑塊通過光電門2速度v 2 =
l
△t 2

系統的總動能分別為E k1 =
1
2
(M+m)(
l
△t 1
2 和E k2 =
1
2
(M+m)(
l
△t 1
2
②在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中,系統勢能的減少△E p =mgs
(3)如果滿足關系式△E p =E k2 -E k1 ,即系統重力勢能減小量等於動能增加量,則可認為驗證了機械能守恆定律.
故答案為:(2)①
1
2
(M+m)(
l
△t 1
2
1
2
(M+m)(
l
△t 1
2
②mgs
(3)=E k2 -E k1

F. 利用氣墊導軌驗證機械能守恆定律,實驗裝置如圖所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌;導軌上A點處有一

⑴3.85mm⑵復 ⑷ 9.6

G. 利用氣墊導軌驗證機械能守恆定律,實驗裝置示意圖如圖1所示: (1)實驗步驟:①將氣墊導軌放

(1)②1.704(1.703~1.704)
③0.6000(0.5996~0.6004)
(2)①

H. 利用氣墊導軌驗證機械能守恆定律,實驗裝置示意圖如圖1所示:(1)實驗步驟:①將氣墊導軌放在水平桌面上

(1)該游標卡尺的精確度為0.05mm,主尺讀數為:9mm,副尺讀數為:5×0.05mm=0.25mm,故遮光條寬度版L=9.25mm
(2)①由於擋光條寬度很小,因此權將擋光條通過光電門時的平均速度當作瞬時速度.
v1=

L
△t1
,v2=
L
△t2

通過光電門1,系統(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能為E k1=
1
2
(M+m)(
L
△t1
2
通過光電門2,系統(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能為E k2=
1
2
(M+m)(
L
△t2
2
②系統勢能的減少△EP=mgh=mgs.
故答案為:(1)9.25
(2)①
1
2
(M+m)(
L
△t1
2
1
2
(M+m)(
L
△t2
2
②mgs.

I. (10分)利用氣墊導軌驗證機械能守恆定律,實驗裝置示意圖如圖1所示: (1)實驗步驟:①將氣墊導軌

(1)復 9.30
(2)E k1 =

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