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用如图1所示的实验装置验证

发布时间:2021-12-18 17:52:49

Ⅰ 用如图1所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一

(1)利用匀变速直线运动的推论有:
v5=

x46
t46
=
0.216+0.264
2×0.1
=2.4m/s;
(2)系统动能的增量为:△EK=Ek5-0=
1
2
(m1+m2)v52=
1
2
×(0.05+0.15)×2.42=0.58 J.
系统重力势能减内小量为:△Ep=(m2-m1)gh=0.1×9.8×0.6000m J=0.59 J
在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒
(3)由于△EK=Ek5-0=
1
2
(m1+m2)v52=△Ep=(m2-m1)gh
由于(m1+m2)=2(m2-m1
所以得到:
1
2
v2=
g
2
h
所以
1
2
v2-h图象的斜率k=
g
2
=9.7m/s2
故答案为:(1)2.4;(容2)0.58、0.59;(3)9.7.

Ⅱ 用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律. ①完成平衡摩擦力的相关内容:(i)取下砂桶,把木板不带滑轮

①平衡摩擦力时,取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,若小车拖着纸带做匀速直线运动,则摩擦力得到平衡.
从纸带上看出,相等时间内位移越来越大,知小车做加速运动,需减小木板的倾角,直至小车做匀速直线运动,当纸带上打出的点迹间隔均匀,说明小车做匀速直线运动.
②每打5个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
小车通过C点的速度v c =
x BD
t BD
=1.24m/s.
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2 可以求出加速度的大小,
得:x CD -x AB =2a 1 T 2
x DE -x BC =2a 2 T 2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=
1
2
(a 1 +a 2
解得:a=6.22m/s 2
故答案为:①(i)轻轻推动
(ii)减小,间隔均匀;
②1.24,6.22

Ⅲ 刘强同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.按照正确的操作选得纸带如图2所示.其中O是起始点,A

(1)对于OB段,重锤重力势能的减小量△Ep=mghOB=1×9.80×0.1242J≈1.22m J;
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有:
vB=

0.1570?0.0951
2×0.02
=1.55m/s,
则动能的增加量△Ek=
1
2
mvB2=1.20m J.
(2)实验中发现重锤的重力势能减少量与动能增加量不等,且动能的增加量小于重力势能的减少量,其原因是重锤要克服摩擦阻力做功.
故答案为:(1)1.22m;1.20m(2)小于,重锤要克服摩擦阻力做功.

Ⅳ 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两

(1)①B、、电火花和电磁计时器都使用交流电源.
②C、实验时,应先接通打点计时器电源后释放重物,由于重物运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理.
(2)重力势能减小量等于△E p =mgh=0.300×9.8×(0.0442+0.0480)J=0.271 J.
利用匀变速直线运动的推论
v B =
x AC
t AC
=
(0.0403+0.0442)m
2×0.02s
=2.11m/s
v D =
x CE
t CE
=
(0.0480+0.0518)m
2×0.02s
=2.49m/s
E kB =
1
2
mv B 2 ,E kD =
1
2
mv D 2
△E k =E kD -E kB =0.264J
(3)由于实验过程中摩擦阻力的存在,重力势能有一部分转化给了摩擦阻力做功产生的内能.
故答案为:(1)①B ②D
(2)0.271J. 0.264J
(3)由于实验过程中摩擦阻力的存在产生误差.

Ⅳ (1)用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流

(1)①步骤B是错误的.应该接到电源的交流输出端.步骤D是错误的,应该先接通电源,待打点稳定后再释放纸带.步骤C不必要,因为根据测量原理,重锤的动能和势能中都包含了质量m,可以约去.
②根据公式△x=aT2,有S2?S1=a(2T)2,其中T=

1
f
,故解得:a=
(s2?s1)f2
4

故答案为:
(s2?s1)f2
4

③根据牛顿第二定律,有
mg-f=ma
将加速度a代入,有
f=m[g?
(s2?s1)f2
4
]
故答案为:重锤的质量m,m[g?
(s2?s1)f2
4
];
(2)①固定刻度读数:50mm;游标尺读数:0.05mm×3=0.15mm;
故游标卡尺读数为:50.15mm;
②固定刻度读数:4mm;半刻度读数:0.5mm;可动刻度读数0.01mm×20.0=0.200mm;
故螺旋测微器读数为:4.700mm;
③刻度盘读数为:22Ω;倍率为:×10;
故欧姆表读数为220Ω;
④电路如图

故答案为:①50.15②4.700 ③220④如图.

Ⅵ 用如图1所示的实验装置验证m 1 、m 2 组成的系统机械能守恒.m 2 从高处由静止开始下落,m 1 上拖着的纸

(1)根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可知打第5个点时的速度为:
v 5 =
x 46
2T
=
0.2160+0.2640
2×0.1
=2.4m/s;
(2)物体的初速度为零,所以动能的增加量为:△E k =
1
2
mv
25
-0=
1
2
×(0.05+0.15)×2. 4 2 =0.576J;
重力势能的减小量等于物体重力做功,故:△E P =W=mgh=(0.05+0.15)×9.8×0.216=0.588J;
由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等,因此在误差允许的范围内,m 1 、m 2 组成的系统机械能守恒.
(4)本题中根据机械能守恒可知,mgh=
1
2
mv 2 ,即有:
1
2
v 2 =gh,所以出
1
2
v 2 -h图象中图象的斜率表示重力加速度,
由图可知,斜率k=9.7,故当地的实际重力加速度g=9.7m/s 2
故答案为:(1)2.40;(2)0.576;0.588;在误差允许的范围内,m 1 、m 2 组成的系统机械能守恒;(3)9.7.

Ⅶ 某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.按照正确的操作选得纸带如图2所示.其中O是起始点,A、

(1)这三个数据中OC段的读数15.7cm,从另外两个数上可以看出刻度尺的最小分度是内mm,显然不符合有效容数字读数的要求.所以不符合有效数字读数的要求的是OC段,正确的读数应为:15.70cm.
(2)O到B下降的高度为h=0.1242m,则重力势能的减小量为:
△Ep=mgh=m×9.8×0.1242J=1.22mJ
B点的瞬时速度为:vB=

xAC
2T
0.1570?0.0951
2×0.02
m/s=1.55m/s,
则动能的增加量:△Ek=
1
2
m
v
2

Ⅷ (1)用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.在下面所列举的该实验的几个操作步骤中.你认为没有必要

(1)B、电火花计时器接到学生电源的交流输出端上,故B错误.
C、验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,两边都有质量,可以约去,不必要用天平测量物体的质量,故C错误.
D、实验时应先接通电源,再释放纸带.故D错误.
故选:BCD.
(2)B点的瞬时速度vB=

xAC
2T
(7.06?3.14)×10?2
0.04
=0.98m/s,则动能的增加量△Ek=
1
2
mvB2=
1
2
×1×0.982≈0.48J,重力势能的减小量△Ep=mgh=1×10×0.0501≈0.50J.
故答案为:(1)BCD,(2)0.98.,0.48,0.50.

Ⅸ 实验题用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律.(1)完成平衡摩擦力的相关内容:(i)取下砂桶,把木板

(1)(i)平衡摩擦力时,取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,轻推小车,若小车拖着纸带做匀速直线运动,则摩擦力得到平衡.
(ii)从纸带上看出,相等时间内位移越来越大,知小车做加速运动,需减小木板的倾角,直至小车做匀速直线运动,当纸带上打出的点迹间隔均匀,说明小车做匀速直线运动.
(2)每打5个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
小车通过C点的速度vC=

xBD
2T
L3?L1
2T
0.2787?0.0307
0.2
=1.24m/s.
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:xCD-xAB=2a1T2
xDE-xBC=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=
1
2
(a1+a2
解得:a=6.22m/s2
(3)平衡摩擦力后,小车受到的合力为mg,合外力的功等于动能的变化,因此需要验证的表达式为:mgL=
1
2
(M+m)vD2-
1
2
(M+m)vB2
(4)A、橡皮筋拉小车时的作用力是变力,我们不能求变力做功问题,但选用相同的橡皮筋,且伸长量都一样时,橡皮条数的关系就是做功多少的关系,因此,可以不需求出变力功的大小,就知道功的关系.所以A正确,B错误;
C、当橡皮筋做功完毕小车应获得最大速度,由于平衡了摩擦力所以小车以后要做匀速运动,相邻两点间的距离基本相同.所以计算小车速度应该选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车的匀速运动阶段,用这些点计算小车的速度.故C正确,D错误.
E、小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力,故E正确.
故选:ACE
故答案为:(1)(i)轻轻推动;(ii)减小;间隔均匀;
(2)1.24,6.22;(3)mgL=
1
2
(M+m)vD2-
1
2
(M+m)vB2;(4)ACE

Ⅹ (1)用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.在下面所列举的该实验的几个操作步骤中你认为没有必要

(1)应将打点计时来器直接接220V的交自流电的输出端上,故B错误;
因为我们是比较mgh、

1
2
mv2的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平.故C没有必要;
开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故D错误.
故选:BCD.
(2)①滑动变阻器采用分压限流法均可以,待测电阻小于1Ω,因此电流表应采用外接法,同时由于待测电线电阻较小,为保证电路安全,待测电阻应串联一个保护电阻,电路图如图所示.
U
I
-R0)D24L.

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