A. 某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統機械能守恆.(1)實驗前需要調整氣墊
(1)當氣墊導軌接通電源後,導軌可以認為是光滑的,判斷是否水平的方法是:接通電源,將滑塊靜置於氣墊導軌上,若滑塊基本保持靜止,則說明導軌是水平的(或輕推滑塊,滑塊能基本做勻速直線運動).
(2)游標卡尺主尺讀數為5mm+0.1×2mm=5.2mm.螺旋測微器的讀數為6.5mm+0.01×20.2mm=6.702mm.
(3)由於遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度,因此滑塊經過光電門時的瞬時速度為:v=
d |
△t |
1 |
2 |
d |
△t |
1 |
2 |
d |
△t |
B. 某實驗小組利用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律。他們將拉力感測器一端與細繩相連,另一端固定在小車上
(1)8.00;0.400;1.46 (2)天平,小車總質量(或小車質量) (3)A |
C. Ⅰ.某同學在做測定木塊與木板間動摩擦因數的實驗過程中,測滑動摩擦力時,他設計了兩種實驗方案.方案一
D. 某實驗小組利用如圖甲所示的裝置,兩次分別測滑輪組機械效率,記錄數據如表: 實驗序號 鉤碼重/N 鉤碼
(1)實驗時應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計.
(2)由表中實驗數據可知,第2次實驗時,有用功:W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J,
總功:W總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J,
滑輪組的機械效率:η=
W有用 |
W總 |
0.6J |
0.72J |
W總 |
t |
W有用 |
W總 |
E. 某同學利用圖甲所示實驗裝置及數字化信息系統獲得了小車加速度a與鉤碼的質量m的對應關系圖,如圖乙所示,
(1)根據該同學的結果得出a-m圖線是曲線,即小車的加速度與鉤碼的質量成非線性關系;
(2)從上圖中發現直線沒過原點,當a=0時,m≠0,即F≠0,也就是說當繩子上拉力不為0時,小車的加速度為0,所以可能的原因是存在摩擦力.
(3)若利用本實驗來驗證「小車質量不變的情況下,小車的加速度與作用力成正比」的結論,並直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力,則實驗中應採取的改進措施是:
①調節軌道的傾斜度以平衡摩擦力,即使得繩子上拉力等於小車的合力.
②根據牛頓第二定律得,整體的加速度a=
mg |
M+m |
mg | ||
1+
|
F. 關於驗證機械能守恆
1 2 因為最後計算增加的動能時繩子是不計算在質量里的 所以繩子質量越小對動能計算的影響越小 繩子越長 運動的過程越長 隨機誤差越小
動能增加量的比較少
原因是1在勾碼下降時受到空氣阻力,滑塊在氣墊上滑動是也受到阻力,部分重力勢能轉化為熱能
2繩子也有質量,也帶走了部分動能
G. 某同學利用如圖(1)所示的裝置來驗證由小車與鉤碼組成的系統機械能守恆 (1)現提供如下器材:A.小車
(1)實驗不需要游標卡尺,距離由刻度尺測量,電火花計時器直接使用220V,不需要低壓交流電源, 不需要的器材是H,I.還需要天平測量鉤碼的質量. (2)為盡可能消除摩擦力對本實驗的影響,使驗證結果盡可能准確,則小車質量M和鉤碼質量m的關系應該滿足M<<m, 這樣能使摩擦力做的功相對少些,以減小機械能的損失. (3)小明的看法不正確,因為平衡摩擦力後,摩擦力還做負功,系統機械能不守恆. (4)利用勻變速直線運動的推論: v 2 =
v 5 =
第2點與第5點時系統的動能增加
第2點與第5點時系統的重力勢能減小量:mg(d 5 -d 2 ) 應滿足關系式mg(d 5 -d 2 )=
故答案為: (1)H,I,天平 (2)M<<m (3)不正確,因為平衡摩擦力後,摩擦力還做負功,系統機械能不守恆. (4)mg(d 5 -d 2 )=
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H. 某實驗小組利用圖1的裝置驗證鉤碼和滑塊組成的系統機械能守恆,在水平桌面上固定一氣墊導軌,導軌上A點處
小題1: ![]() I. I.某實驗小組利用如圖1所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統機械能守恆.實驗前需要調整氣墊導軌
I、(1)需要測鉤碼重力勢能的減小量,所以需要測量滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s,因為該距離即為鉤碼下降的距離.因為要測量系統動能的增加量,所以還需測量滑塊的質量M.
II.(1)直流恆流電源在正常工作狀態下輸出的電流恆定並且可讀出其大小,電壓表並聯在熱敏元件兩側,實物圖連接如下圖. (2)該實驗需測出不同溫度下熱敏元件的電阻,所以需記錄電壓表的示數和溫度計的示數. (3)根據R-t關系圖線,知R與t成線性關系,為R=100+1.6t. (4)測量時認為電壓表的示數與輸出電流的比值等於電阻的測量值,該值等於電壓表與熱敏元件的並聯電阻,小於真實值. (5)根據歐姆定律,熱敏元件在溫度較高時兩端電壓大約為15V,三個電壓表量程都不夠,從電表改裝考慮,電壓表V2和定值電阻R2共同分擔的電壓可達到15V左右.故B正確. 故答案為: ![]() d | △t | |