⑴ 某探究學習小組的同學欲探究恆力做功與物體動能變化的關系,他們在實驗室組裝了一套如圖(1)所示的裝置
(1)①小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等於合力,則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力,故可以將長木板的一段墊高;
故答案為:調節木板傾角,使小車恰能勻速下滑;
②重物加速下滑,處於失重狀態,其對細線的拉力小於重力,設拉力為T,根據牛頓第二定律,有
對重物,有 mg-T=ma
對小車,有 T=Ma
解得
T=
mg
故當M>>m時,有T≈mg
故答案為:M>>m.
(2)重物的重力近似等於細線的拉力,根據功的定義,合力對小車的功為:mg(s
4-s
1);
小車做勻加速直線運動,紙帶上任意一點的速度等於該點前後相鄰兩點間的平均速度,故B點速度為:
;E點速度為:
;
故動能增加量為
m
(v | 2
⑵ (1)利用下圖1的實驗裝置,探究外力做功與小球動能變化的定量關系.小球在重力作用下從開始自由下落至光
①主尺讀數為12mm,游標讀數為0.1×0=0.0mm,所以最終讀數為12.0mm,即1.20cm. ②計算小鋼球經過光電門時的速度可利用表達式v= 進行計算,該速度是t時間內的平均速度,由於小球做勻加速直線運動,所以該速度小於小球經過d的中點時的瞬時速度,所以此計算結果比小球的實際速度略小; 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=4.00m/s. 小球動能變化量為:△E k= mv 2-0= ×0.1×4 2J=0.8J. ③電磁鐵下端到光電門的距離為81.6cm,球的直徑為1.20cm,則小球下落的高度為球心到光電門的距離,即81.6- =81.0cm 小球從電磁鐵處下落到經過光電門時,小球重力勢能減小量為:△E P=mgh=0.10×10×0.810J=0.810J. ④根據以上數據可知,在誤差范圍內外力做功與動能變化量相等. 故答案為:①1.20;②4.00m/s;0.800;③81.0;0.810;④在誤差范圍內外力做功與動能變化量相等.
⑶ 某興趣小組通過物塊在斜面上運動的試驗,探究「合外力做功與物體動能的變化的關系」。 他們的實驗裝置如
(自1)存在摩擦阻力;(2)0.5;(3)釋放物塊時存在初速度(或者是釋放位置高度大於h);(4)不變
⑷ 如圖所示是演示動能和重力勢能互相轉化的實驗裝置,
ABD A.由於忽略外在因素,所以整個系統機械能守恆,即重力勢能與動專能之和保持不屬變,而E點高度最高,即重力勢能最大,所以動能最小。所以A對 B。由於忽略外在因素,所以整個系統機械能守恆,所以小球機械能始終不變,所以B對 C。F點高度最低,所以重力勢能最小,因為機械能守恆,所以動能最大,所以C錯。 D。因為小球在H點的重力勢能小於在E點的重力勢能,而在H和E點的機械能相同,所以小球在H點的動能大於在E點的動能 望採納
⑸ 探究外力做功與物體動能變化的實驗裝置與驗證牛頓第二定律的實驗裝置相同,所有的實驗要求也相同.實驗開
實驗開始前有一個特別重要的調節是平衡摩擦力,平衡摩擦力的目的是要求小車受到的合力為繩子拉力;有一個特別重要的注意事項是:鉤碼質量m必須遠小於小車質量M時,繩子拉力才近似等於鉤碼的重力. (3)合力功為W=Fx=m鉤gx,動能增量為△Ek= m 車v 2. 紙帶提供的數據能測量位移x,之外,還要測出的物理量有鉤碼的質量和小車的質量; 故答案為:平衡摩擦力,鉤碼質量m遠小於小車質量M;鉤碼的質量和小車的質量;
⑹ 如圖所示為某實驗小組在做「探究合外力做功和動能變化的關系」實驗時的裝置.(1)實驗小組在做好了各項
(1)實驗小組在做好了各項准備後,應將小車停在靠近打點計時器處. 釋放小車和接通電源的順序應是先接通電源後釋放小車. (2)小車做勻變速運動,打第2點時小車的瞬時速度等於小車在1、3點內的平均速度, 則打第2點時的瞬時速度v2= .
⑺ 動能定理驗證實驗需要的器材
在實驗中,需要測量滑塊、砝碼盤和砝碼的總質量,所以還需要天平,紙帶處理需要測量計數點間的距離,所以還需要刻度尺. 時間是通過打點計時器來確定的,所以不需要秒錶,也不需要彈簧秤. 故選:AB.
⑻ 如圖甲所示,是某同學驗證動能定理的實驗裝置,其實驗步驟如下:a.易拉罐內盛上適量細沙,用輕繩通過滑
)mg;(2)
;mgx 1 =
; 試題分析:(1)因小車沿木板勻速下滑,故小車受力平衡,當去掉輕版繩和易拉罐後,小權車所受的合力等於易拉罐和細沙的總重力mg;(2)在勻變速直線運動中,中間時刻的瞬時速度等於該過程中的平均速度,所以C點對應的瞬時速度
;根據實驗原理需驗證減小的重力勢能等於小車增加的動能,即驗證
;
⑼ 某同學用打點計時器研究物體自由下落過程中動能和勢能的變化,來驗證機械能守恆定律.實驗裝置如圖所示.
(1)據該實驗原理和儀器的選擇可知:需用的儀器打點計時器、低壓交流電源(附導線)、鐵架台(附夾子)、重錘(附夾子)、紙帶、復寫紙,而在驗證時動能和重力勢能都有重錘的質量,所以重錘的質量不需要測量,即天平(附砝碼)不需要;打點計時器已在紙帶上打出點,能測出時間,所以秒錶不需要;需要測出下落的高度,即用到刻度尺,所以不需要的CG,還需要刻度尺. (2)據以上可知,不需要的是:AG.根據實驗操作程序:儀器的准備、操作、數據處理、儀器整理等環節,所以合理的順序為:BDECHJIKFLM. (3)由於該實驗操作中,不可避免的存在摩擦力,摩擦力做功,使部分重力勢能轉化為內能,所以動能的增加量小於重力勢能的減少量. 故答案為:(1)CG;刻度尺 (2)AG;BDECHJIKFLM (3)實驗中存在摩擦力,摩擦力做功,使部分重力勢能轉化為內能.
與動能變化實驗裝置相關的資料
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