导航:首页 > 装置知识 > 某同学用图示装置验证机械能守恒定律的实验

某同学用图示装置验证机械能守恒定律的实验

 发布时间：2023-01-22 20:50:53

⑴ 利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度 v 和

（1）用自由落体公式计算是错误的，应该用直尺测出物体下落的高度；根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度 v
 （2）

⑵ 某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律的实验”，在本实验中：（1）现有器材、打点计时器、

（1）在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距回离，以及通过纸带答上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度．纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表．重锤的质量可测可不测，所以不需要秒表；
实验中产生误差的主要原因是摩擦阻力的影响．
（2）重力势能减小量△Ep=mgh=mg（sE-sA）
利用匀变速直线运动的推论得：
vA=

sB
2T

vE=
sF?sD
2T

动能的增加量为△Ek=
1
2
mvE2-
1
2
mvA2=
m
8T2
[(sF?sD)2-
s
2

⑶ 一同学利用图所示的实验装置来验证机械能守恒定律．（1）该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放

（1）①打点计时器接了直流电；②重物离打点计时器太远．
（2）每两个点之间有一个计时点，则相邻两个计数点之间的时间间隔为T=0.04s．
利用匀变速直线运动的推论得：
vC=

0.1477+0.1633
2×0.04
=3.9m/s
根据运动学公式得：△x=at2，
物体下落的加速度a=
(16.33?14.77)×0.01m
(0.04s)2
=9.75m/s2，
根据牛顿第二定律可以得到mg-f=ma，
所以f=mg-ma=m（g-a）=1×（10-9.75）N=0.25N，
（3）A、打点计时器对纸带的阻力会使物体重力势能的减小量大于物体动能的增加量，打点计时器对纸带的阻力不可避免，只能减小，所以它是系统误差；
B、测量纸带上的点距时存在的误差带有一定的偶然性，与测量的人、测量的方法等有关，属于偶然误差；
C．测量点距时，将6个点误计为7个点属于计算过程的错误，不属于误差．
D．该实验中，不用秒表测量下落时间，也不是使用公式h=
1
2
gt2算出重物下落的高度．该选项与题目的要求无关．
E．重物和纸带下落过程中受到空气阻力会使物体重力势能的减小量大于物体动能的增加量，是实验的原理中的一种缺陷，所以它是系统误差；
属于系统误差的是AE；属于偶然误差的是B．
故答案为：（1）打点计时器接了直流电；重物离打点计时器太远．
（2）3.9，0.25
（3）AE；B．

⑷ 某同学用如图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的直流电和50H

（1）B：将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当．
C：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．
（2）C点的瞬时速度vC＝
0.02
0.04
m/s＝0.5m/s，vD＝
(13.8?8.0)×10?2
0.04
m/s＝1.45m/s，则动能的增加量△Ek＝
1
2
m(vD2?vC2)=0.278J．
重力势能的减小△Ep＝mgh＝0.3×9.79×(10.7?0.8)×10?2J=0.291J．
（3）小球通过光电门的瞬时速度v=
d
t
；若mgh=
1
2
mv2＝
1
2
m
d2
t2
，即
d2
2t2
＝gh时，机械能守恒得到验证．
故答案为：（1）C、B
（2）0.278，.0.291
（3）
d
t
，
d2
2t2
＝gh．

⑸ 利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下

（1）物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是版自权由落体运动，v=gt，v=

⑹ 为了验证机械能守恒定律，某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G 1 、G 2 为两个光电门，它们


（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平．
（2）A、滑块经过光电门时的瞬时速度用平均速度来代替，由v=
D
△t
求出，D越小，误差越小，故A正确．
B、本实验不需要测量细绳对滑行器的拉力，即不需要用砝码的质量代替细绳的拉力，所以不需要满足砝码的质量m应远小于滑行器的总质量M这个条件，故B错误．
C、光电门G 1 、G 2 的间距x越大，x相对误差越小，故C正确．
D、用来牵引滑行器M的细绳必须与导轨平行，以减小阻力，保持满足实验阻力足够小的条件，故D错误．
故选：AC．
（3）滑行器经过光电门G 1 、G 2 的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为：
v 1 =
D
△ t 1
，v 2 =
D
△ t 2

砝码的重力势能减少量为：△E p =mgx；砝码及滑行器（连同挡光片）的动能增加量相等为：△E k =
1
2
(M+m)
v 22
-
1
2
(M+m)
v 21

若表达式△E p =△E k ，即得：mgx=
1
2
(M+m)(
D
△ t 2
) 2 -
1
2
(M+m)(
D
△ t 1
) 2 ，在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．
故答案为：
（1）相等；
（2）AC；
（3）mgx=
1
2
(M+m)(
D
△ t 2
) 2 -
1
2
(M+m)(
D
△ t 1
) 2 ．

⑺ 某同学用打点计时器研究物体自由下落过程中动能和势能的变化，来验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。

（1）C（2）C、D （3）小于； D

⑻ 某同学用如图甲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，可以提供输出电压为6V的交

（1）①B：将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当．
C：因为我专们是比较mgh、

1
2
mv2的大属小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要．
故答案为：C，B．
（2）匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出B点的速度大小为：
vB=
xAC
tAC
=
0.2168?0.1431
2×0.02
=1.84m/s
（3）他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以
v2
2
为纵轴、以h为横轴画出的图象，
根据
1
2
v2=gh，所以应是图中的C．
故答案为（1）①C；B；
（2）1.84；
（3）C．

⑼ 某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H．将钢球从轨道

（1）物体在光滑轨道上下落时，机械能守恒有：mgh=

1
2
mv2 ①
平抛后有：S=v0t ②
H=
1
2
gt2 ③
联立①②③解得：S2=4Hh．
（2）对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值．所以图线b是实验得到的S2-h图线．
（3）由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小．小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率．
所以造成上述误差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力．
故答案为：（1）4Hh．
（2）b．
（3）小球与轨道间存在摩擦力．

⑽ 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连

（1）计数点5的瞬时速度v5＝

x46
2T
＝
(21.60+26.40)×10?2
0.2
m/s=2.4m/s；则系统动能的增加量△Ek＝
1
2
(mA+mB)v52=
1
2
×0.4×2．42＝1.15J．
系统重力势回能的减小量△Ep=（答mA-mB）gx=0.2×9.8×（38.4+21.6）×10-2J=1.18J．
在误差允许的范围内，mA、mB组成的系统机械能守恒；
（2）根据系统机械能守恒定律得，(mA?mB)gh＝
1
2
(mA+mB)v2，
解得
1
2
v2＝
mA?mB
mA+mB
gh
图线的斜率k=
mA?mB
mA+mB
g=
5.82
1.20

代入数据得，g=9.7m/s2．
故答案为：（1）1.15，1.18，在误差允许的范围内，mA、mB组成的系统机械能守恒；
（2）9.7．

阅读全文

与某同学用图示装置验证机械能守恒定律的实验相关的资料

热点内容
阀门本体安装是什么意思 浏览：329
16比亚迪宋仪表时间怎么调 浏览：767
cnc轴承如何保养 浏览：985
煤矿环保设备有哪些 浏览：237
广西五金批发市场在哪里 浏览：166
盘锦市五金机电市场 浏览：516
迈锐宝xl仪表代表什么 浏览：90
开图文社都需要什么设备 浏览：447
表前阀门怎么打开 浏览：326
防雷装置中的接地装置作用是什么 浏览：211
阀门上r代表什么意思 浏览：953
智能仪表销售怎么样 浏览：500
伸缩装置机械动图 浏览：717
所示装置是实验室用轻绳 浏览：233
刚开始卖阀门需要了解什么 浏览：29
智跑换仪表盘多少钱 浏览：35
分度线用什么仪表 浏览：421
买些什么器材可以练臂力 浏览：537
实验装置排序问题 浏览：724
挖孔桩机械多少钱1米 浏览：426
© Arrange www.fbslhl.com 2009-2021
温馨提示：资料来源于互联网，仅供参考