⑴ 某同學用如圖甲所示裝置做「驗證機械能守恆定律」的實驗.圖乙為實驗中得到的一條紙帶,在紙帶上用0、1、
(1))①實驗時,松開紙帶與閉合電源開關的合理順序是先閉合電源後開關松開紙帶.
②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知,知道3、5兩點之間的距離可以計算出4點的速度,從而求出4點動能,
知道1、4兩點之間的距離可以計算出重力勢能的變化量.
③由於重物下落的過程中不可避免的要克服阻力做功,因此機械能越來越小.即原因是實驗中存在阻力
④若採用的重力加速度比本地的重力加速度偏大,相當於物體下落時,受到豎直向下的拉力,根據功能關系可知,除了重力之外的外力做了正功,機械能增大.
即打後一個點時機械能都比打前一個點時機械能大.
故答案為:①先閉合電源後開關松開紙帶;
②1、4兩點之間的距離和3、5兩點之間的距離;
③實驗中存在阻力;
④大.
⑵ 某同學用圖甲所示的裝置驗證機械能守恆定律.實驗操作過程中①用游標卡尺測量小球的直徑,由圖乙可知小球
①游標卡尺的主尺讀數為:12mm,游標尺上第7個刻度和主尺上某一刻度對齊,所以游標讀數為7×0.05mm=0.35mm,
所以最終讀數為:12mm+0.35mm=12.35mm.
④利用平均速度代替瞬時速度算得小球經過光電門時的速度得:
小球經過光電門時的速度為:v=
=
m/s=4.94m/s.
⑤以光電門所在處的水平面為參考面,小球在最高點時的機械能為E
1=0+mgh=12.22m
小球在光電門時的機械能為E
2=0+
mv
2=12.20m
故答案為:①12.35④4.94⑤12.22m,12.20m
⑶ 某同學利用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律.(1)請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤:
(1))打點計時器不能使用直流電源,應使用交流電源.重物開始釋放時應緊靠打點計時器,否則打不到點或打的點太少.
所以實驗操作中存在的兩處明顯錯誤:①電磁打點計時器接在了直流電源上,②釋放紙帶時重物離打點計時器太遠
(2)開始記錄時,應先給打點計時器通電打點,然後釋放紙帶讓紙帶(隨物體)開始運動,如果先放開紙帶開始運動,再接通打點計時時器的電源,由於重物運動較快,不利於數據的採集和處理,會對實驗產生較大的誤差;同時先打點再釋放紙帶,可以使打點穩定,提高紙帶利用率,可以使紙帶上打滿點,所以用電磁打點計時器打點時應先接通電源,後釋放紙帶.
(3)實驗中需要對比是否相等的兩個量是重物減少的重力勢能和增加的動能,
在「驗證機械能守恆定律」實驗中,由mgh=
mv
2知gh=
v
2,所以不需用天平稱出重物的質量.
(4)重力勢能減小量等於△E
p=mgh=1×9.8×0.2325J=2.28 J.
利用勻變速直線運動的推論
v
B=
=2.12m/s
E
kB=
mv
B2=
×1×(2.12)
2=2.26 J
由此可得到的結論是在實驗誤差允許的范圍內機械能是守恆的.
故答案為:(1)電磁打點計時器接在了直流電源上;釋放紙帶時重物離打點計時器太遠;
(2)先接通電源開關,再釋放紙帶;
(3)重物減少的重力勢能和增加的動能,不需.
(4)2.28;2.26;在實驗誤差允許的范圍內機械能是守恆的
⑷ 某同學用圖甲所示裝置驗證機械能守恆定律,水平桌面邊緣帶有最小分度為厘米的刻度,一輛小車通過不可伸長
(1)由題意可知,若在誤差允許的范圍內,如有:
(m+M)
v | 2
⑸ 某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律.(1)請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤:
(1)該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤:①打點計時器不能使用直流電源,應使用交流電源.②重物開始釋放時應緊靠打點計時器,否則打不到點或打的點太少. (2)開始記錄時,應先接通電源開關,然後再釋放紙帶,讓它帶著紙帶一同落下,如果先放開紙帶讓重物下落,再接通打點計時時器的電源,由於重物運動較快,不利於數據的採集和處理,會對實驗產生較大的誤差. (3)實驗中需要對比是否相等的兩個量是重物減少的重力勢能和增加的動能, 在「驗證機械能守恆定律」實驗中,由mgh= mv 2知gh= v 2,所以不需用天平稱出重物的質量. 故答案為:(1)①打點計時器接交流電源;②重物要靠近打點計時器釋放. (2)接通電源開關;釋放紙帶 (3)重物減少的重力勢能;增加的動能,不需.
⑹ 某同學利用如圖所示的裝置驗證機械能守恆定律,實驗步驟如下:A.把打點計時器固定在鐵架台上,並用導線
(1)步驟C中,復應該先接通電源制後釋放紙帶,故錯誤;該實驗中比較mgh和 m v 2 大小關系,因此不需要天平測質量,故E步驟不需要. 故答案為:C,E. (2)重物下落過程中,不可避免的受到阻力作用,重物的重力勢能沒有全部轉化為動能,因此重物動能的增加量小於重力勢能的減少量. 故答案為:紙帶通過打點計時器時存在阻力. (3)為了減小阻力對實驗的影響,實驗時應該選取質量大,體積小的重物,即選取密度大的實心球,故A正確,B錯誤; 紙帶與打點計時器的兩個限位孔在同一豎直線上可以減小摩擦,減小實驗誤差,故C正確; 為了減小測量的偶然誤差,紙帶上選取的計數點應離起始點遠一些,故D錯誤. 故選AC. |
⑺ 某同學用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恆定律:①.在操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先後順序應該是____
①採取先接通電源後釋放紙帶.因為保證從速度為零開始計時,便於之後選取計數點;其次就版是測量時間權很短無法保證人能在合適時間開啟電源,同時為了提高紙帶的利用率,使紙帶上盡量多的打點, 故答案為:先接通電源再釋放紙帶. ②物體做加速運動,速度越來越快,打點間隔越來越大,因此運動方向是F→A. 故答案為:F→A. ③根據重力做功特點可知:W=mg(s4-s1) 根據勻變速直線運動的特點有: B點速度為:vB= vE= 所以動能增量為:△EK=m[()2?()2]或△EK=[(s5?s3)2?s22]. 根據功能關系可知,若重力做功和動能增量基本相等,則說明機械能是守恆的. 故答案為:W=mg(s4-s1),△EK=m[()2?()2]或△EK=[(s5?s3)2?s22],W≈△EK.
⑻ 某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律。桌面離地面的高度為H,將鋼球從軌道的不同高度h處靜止
(1)AB(2)A(3)4Hh(4)小 (5)軌道對小球的摩擦力做功,空氣阻力對小球做功,鋼球轉版動動能不能忽略等權
⑼ 某同學用如圖1所示的實驗裝置「驗證機械能守恆定律」,所用重物的質量為0.10kg,打點計時器的周期為0.02s
(1)重力勢能的減少量△EP=mgh=0.10×9.80×(20.00-16.29)×10-2=0.196J, vB= = =1.95m/s 則動能的增加量△E k= mv B2= ×0.10×1.95 2≈0.190J (2)a= = (24.09?20.00?20.00+16.29)×10?2 | 0.022 |
=9.50m/s 2故答案為:(1)0.196;0.190(2)9.50.
⑽ 某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律.實驗所用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的頻率為50Hz
①勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等於該過程中的平均速度,由此可以求出B點的速度大小為: vB= =1.84m/s 對應的 v 2=1.69m 2/s 2,gh=1.74m 2/s 2, 可認為在誤差范圍內存在關系式 v2=gh,即可驗證機械能守恆定律. ②他繼續根據紙帶算出各點的速度v,量出下落距離h,並以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象, 根據v2=gh可知,應為過原點的直線,C正確、ABD錯誤. 故選:C 故答案為:①1.84;1.69;1.74;v2=gh;②C.
與某同學用圖示裝置驗證機械能守恆定律相關的資料
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