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為研究機械能的實驗裝置簡化圖

發布時間:2022-02-18 17:33:05

㈠ 圖(1)為「驗證機械能守恆」的實驗裝置,圖(2)為實驗中所打出的一條紙帶,試回答下列問題:(1)關於

(1)A、若為電磁打點計時器,則電源用4V-6V、50Hz的交流電源,故A錯誤;
B、實驗版時應先接通電源讓打點計時器權打點穩定後松開紙帶讓重物下落,這樣可以打出更多的點有利於減小誤差,故B正確;
C、實驗中為了減小阻力的影響,重錘選用體積較小,且質量較大的重錘.故C錯誤;
D、重錘在下落時要受到阻力作用(對紙帶的摩擦力、空氣阻力),必須克服阻力做功,減小的重力勢能等於增加的動能加上克服阻力所做的功,因此重力勢能的減小量大於動能的增加量,故D錯誤;
故選:B
(2)勻變速直線運動中,時間中點的瞬時速度等於該過程中的平均速度,因此有:
vB=

XAC
2T
=
0.0314-0.0078
2×0.02
=0.59m/s
EkB=
1
2
mvB2=0.174J.
由此得出的結論是在實驗誤差允許的范圍內減少的物體重力勢能等於其增加的動能,物體自由下落過程中機械能守恆.
故答案為:(1)B(2)0.174,在實驗誤差允許的范圍內減少的物體重力勢能等於其增加的動能,物體自由下落過程中機械能守恆.

㈡ 某實驗小組利用光電計時器,氣墊導軌驗證物塊沿光滑斜面下滑過程中機械能守恆,實驗裝置簡化如圖甲所示,

①固定刻度讀數為:5.5mm;
可動刻度讀數:0.01mm×40.0=0.400mm;
螺旋測微器讀數:5.5mm+0.400mm=5.900mm
②重力勢能減小量:mgLsinα;
動能增加量:

1
2
mv22?
1
2
mv12;
要驗證:mgLsinα=
1
2
mv22?
1
2
mv12
故答案為:
①5.900mm(5.898~5.902);
②gLsinα=
1
2
v22?
1
2
v12(mgLsinα=
1
2
mv22?
1
2
mv12).

㈢ 如圖為驗證機械能守恆定律的實驗裝置示意圖。 (1)某同學按照正確操作選的紙帶如圖所示,

(1 )0.190,0.186(0.187也可)
(2)9.69

㈣ 如圖為驗證機械能守恆定律的實驗裝置示意圖.現有的器材為:帶鐵夾的鐵架台、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵

(16分)(1)(4分)AD(2)(4分)紙帶與打點計時器之間有摩擦,用米尺測量紙帶上點的位置時讀數有誤差,計算勢能變化時,選取始末兩點距離過近,交流電頻率不穩定。
(3) (8分)7.62;7.57

㈤ 如圖1為驗證機械能守恆定律的實驗裝置示意圖.現有的器材為:帶鐵夾的鐵架台、電磁打點計時器、紙帶,帶

(1)通過打點計時器計算時間,故不需要秒錶,打點計時器應該與交流電源連接,回需要刻答度尺測量紙帶上兩點間的距離.故A、D正確,B、C錯誤.
所以選:AD.
(2)不當的步驟是C,應先接通電源,後放開紙帶,使計時器在紙帶上打出點跡;
所以選:C.
(3)根據某段時間內的平均速度等於這段時間的中時刻速度,則有:v C =
.
v
AE =
x AE
t
=
x 1 + x 2 + x 3 + x 4
4
f
=
( x 1 + x 2 + x 3 + x 4 )f
4

故答案為:(1)AD;(2)C;(3)
( x 1 + x 2 + x 3 + x 4 )f
4

㈥ 為「驗證機械能守恆定律」的實驗裝置示意圖.在實驗中,已知電磁打點計時器工作周期T=0.02s,自由下落的

(1)重抄物下落時,相等時間內位移越來越大,可知紙帶的左端與重物相連.
(2、3)根據紙帶可以求出B點的瞬時速度,通過OB段研究驗證機械能守恆.在此過程中,重力勢能的減小量為:
△Ep=mgs2=2×9.8×0.206≈4.04J.
T=0.04s,B點的速度為:vB=

s3?s1
2T
0.289?0.129
0.08
m/s=2m/s
則動能的增加量為:△Ek=
1
2
mvB2=
1
2
×2×4J=4.00J
(4)在誤差允許的范圍內,重力勢能的減小量和動能的增加量相等,則重物下落的過程中機械能守恆.
故答案為:(1)左;(2)B;(3)4.04,4.00;
(4)在誤差范圍內,重物下落過程中機械能守恆.

㈦ 如圖甲為「驗證機械能守恆定律」的實驗裝置示意圖,在實驗中,已知電磁打點計時器工作周期T=0.02s,自由

①從紙帶上抄可以看出0點為襲打出來的第一個點,速度為0,重物自由下落,初速度為0,所以應該先打出0點,而與重物相連的紙帶在下端,應該先打點.所以紙帶的左端應與重物相連.
②根據在勻變速直線運動中某段時間內的平均速度等於中間時刻的瞬時速度,可得:
vB=

xAC
2T
=
0.256?0.176
2×0.02
=2.0m/s
③重力勢能減小量:△Ep=mgh=0.5×9.8×0.214 J=1.05J;
此過程中物體動能的增加量△Ek=
1
2
mvB2=
1
2
×0.5×22=1.0 J
故答案為:①左;②2.0;③1.05;1.0

㈧ 如圖為驗證機械能守恆定律的實驗裝置示意圖.(1)為完成此實驗,除了圖中所示器材,還需要的器材有_____

(1)A、需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離.故A正確
B、通過打點計時器計算時間,故不版需要權秒錶.故B錯誤
C、該實驗可不測質量,因為mgh=

1
2
mv2,即只驗證gh=
1
2
v2即可,故C錯誤
D、打點計時器應該與交流電源連接.故D正確
故選:AD.
(2)不贊同,在驗證機械能守恆的實驗中,由於存在阻力物體實際下落的加速度小於重力加速度,所以不應當用重力加速度g來表示某位置的速度,
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等於該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上點時小車的瞬時速度大小,即υ=
S3+S4
2T

故答案為:(1)AD(2)不贊同,υ=
S3+S4
2T

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