❶ 某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律.弧形軌道末端水平,離地面的高度為H.將鋼球從軌道
(1)物體在光滑軌道上下落時,機械能守恆有:mgh=
mv
2 ①
平拋後有:S=v
0t ②
H=
gt
2 ③
聯立①②③解得:S
2=4Hh.
(2)對比實驗結果與理論計算得到的s
2-h關系圖線中發現:自同一高度靜止釋放的鋼球,也就是h為某一具體數值時,理論的s
2數值大於實驗的s
2數值,根據平拋運動規律知道同一高度運動時間一定,所以實驗中水平拋出的速率小於理論值.所以圖線b是實驗得到的S
2-h圖線.
(3)由於客觀上,軌道與小球間存在摩擦,機械能減小,因此會導致實際值比理論值小.小球的轉動也需要能量維持,而機械能守恆中沒有考慮重力勢能轉化成轉動能的這一部分,也會導致實際速率明顯小於「理論」速率.
所以造成上述誤差的可能原因是小球與軌道間存在摩擦力.
故答案為:(1)4Hh.
(2)b.
(3)小球與軌道間存在摩擦力.
❷ 用圖甲所示裝置驗證機械能守恆定律時,所用交流電源的頻率為50Hz,得到如圖乙所示的紙帶.選取紙帶上打出
(1)抄A、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線,A正確.
B、為了保證紙帶在豎直方向做自由落體,實驗前,手應提住紙帶上端,並使紙帶豎直,B正確.
C、實驗時,先接通打點計時器電源再放手鬆開紙帶,故C錯誤.
D、為了減小測量數據h的相對誤差,數據處理時,應選擇紙帶上距離較遠的兩點作為初、末位置,D錯誤.
故選:AB.
(2)重物減少的重力勢能為:
△Ep=mgh=mg(s0+s1)=0.1kg×9.8m/s2×(19.00+8.36)×10-2m≈0.27J
vc=
=
=2.28m/s
(3)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
(4)由於阻力的作用重物減小的重力勢能總是略大於增加的動能,這里的阻力主要來源於重物受到的空氣阻力和紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力.
故答案為:(1)AB;(2)2.68(2.67~2.69都算對),2.28;(3)C;(4)重物受到空氣阻力或紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力
❸ (8分)用圖甲所示裝置驗證機械能守恆定律時,所用交流電源的頻率為50Hz,得到如圖乙所示的紙帶。選取紙帶
⑴AB;⑵0.268,2.28;⑶紙帶與打點計時器間的摩擦阻力及空氣阻力。
❹ 用圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恆定律.選用的電源為學生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.
(1)根據計時器原理可知,必須選擇交流電源,故B不正確; (2)重力勢能減小回量△Ep=mgh=9.8×0.0501J=0.50 J. 利用勻變答速直線運動的推論 vB= =0.98m/s E kB= mv B2=0.48 J. ③通過計算可知動能的增加量小於重力勢能的減小量,其原因是物體在下落過程中克服摩擦阻力做功,導致重力勢能沒有完全轉化為動能. 故答案為(1)B;(2)左;(2)0.50;0.48.
❺ 用圖甲所示裝置驗證機械能守恆定律①電火花計時器的工作電壓為 ②下列做...
①220v;②AB; ③右; mgs 1
❻ 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;其次就是測量時間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(s 4 -s 1 ) 根據勻變速直線運動的特點有: B點速度為: v B = v E = 所以動能增量為: △ E K = m[( ) 2 -( ) 2 ]或△ E K = [( s 5 - s 3 ) 2 - s 2 2 ] . 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(s 4 -s 1 ), △ E K = m[( ) 2 -( ) 2 ]或△ E K = [( s 5 - s 3 ) 2 - s 2 2 ] ,W≈△E K . |
❼ 用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律,重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點
(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,需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離.故A、D正確,B、C錯誤. (2)其中操作不當的步驟是: B、將打點計時器接到電源的「交流」上 C、開始記錄時,應先給打點計時器通電打點,然後再釋放重錘,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,故選BC. (3)利用勻變速直線運動的推論得:vc== 故答案為:(1)AD (2)BC (3)
❽ 某同學利用如圖甲所示的裝置做「驗證機械能守恆定律的實驗」,在本實驗中:(1)現有器材、打點計時器、
(1)在實驗中需要刻度尺測量紙帶上點與點間的距離從而可知道重錘下降的距回離,以及通過紙帶答上兩點的距離,求出平均速度,從而可知瞬時速度.紙帶上相鄰兩計時點的時間間隔已知,所以不需要秒錶.重錘的質量可測可不測,所以不需要秒錶; 實驗中產生誤差的主要原因是摩擦阻力的影響. (2)重力勢能減小量△Ep=mgh=mg(sE-sA) 利用勻變速直線運動的推論得: vA= v E= 動能的增加量為△E k= mv E2- mv A2= [ (sF?sD)2-s | 2
❾ 某同學用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恆定律,他將兩物塊A和B用輕質細繩連接跨過輕質定滑輪,B下端連接
從O到B的過程中,物塊A、B組成的系統重力勢能減少量為: △Ep=(mA-mB)ghOB=(150-50)×10-3×9.8×(38.89+3.91)×10-2J=0.42J; B點的速度為:vB= =內 m/s=2m/s 系統動能增加量為:△容E k= ( mA+mB)vB2=×(150+50)×10-3×22J=0.40J 因為△Ep≈△Ek 所以由此可得出的結論是:在實驗誤差允許范圍內,系統機械能守恆. 故答案為:0.42;0.40;在誤差允許范圍內,系統機械能守恆.
❿ 某小組同學利用如圖甲所示的裝置來探究機械能守恆定律
當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了△Ep=mgh2=m×9.80×0.1915J=1.88mJ.計數點之間回的時間間隔答為:T=0.04s;根據某段時間內的平均速度等於中間時刻的瞬時速度求出B點的瞬時速度為:vB=h3?h12T=27.86?12.012×0.04×10?2=1.98m/s因此重錘動能的增加量為:△Ek=12mv 2B=12×m×(1.98)2=1.96mJ;動能的增加量大於重力勢能的減小量原因可能是做實驗時先釋放了紙帶然後再合上打點計時器的電鍵(或「接通打點計時器是重錘已經具有初速度」、「重錘下落初速度不為零」、「釋放紙帶時手抖動了」等等).故答案為:1.88m,1.96m,該實驗小組做實驗時先釋放了紙帶,然後再合上打點計時器的電鍵,或者釋放紙帶時手抖動了.
與用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恆定律相關的資料
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