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验证机械能守恒定律中实验装置

发布时间:2023-03-25 19:53:08

1. 现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一

(1)滑块、遮光片下降重力势能减小,砝码上升重力势能增大.
所以滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量△E P =Mg
h
d
s -mgs= (
h
d
M-m)gs
光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法.由于光电门的宽度b很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.
v B =
b
t

根据动能的定义式得出:
△E k =
1
2
(m+M)v B 2 =
1
2
(m+M)
b 2
t 2

若在运动过程中机械能守恒,△E k =△E P
所以
1
t 2
与s的关系式为
1
t 2
=
2(hM-dm)g
(M+m)d b 2
s
故答案为: (
h
d
M-m)gs ;
1
2
(m+M)
b 2
t 2
1
t 2
=
2(hM-dm)g
(M+m)d b 2
s .

2. 在《验证机械能守恒定律》实验中,实验装置如图1所示.(1)根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点

(1)根据匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度得:
vC=

x1+x2
4T

(2)重力势能的减小量等于重力所做功,因此从开始到C点重力势能的减小量为:
△Ep=mg(x0+x1
从开始到C动能的增加量为:
△Ek=
1
2
mv
2

3. 验证机械能守恒定律实验!!!

1.85
3.66
1.82

4. 图为“验证机械能守恒定律”的实验装置图.现有器材为:电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、带铁夹的铁

(1)通过打点计时器计算时间,故不需要秒表.打点计时器应该与交流电源连接,需要用圆形复写纸片.需要刻度尺测量纸带上两点间的距离.
故选ACE.
(2)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,不是自由落体运动,h=
v 2
2g
,v=gt,v=

5. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示,实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因

A、重物的质量过大,重物和纸带受到的阻力相对较小,所以有利于减小误差回,故A错误.
B、重物的答体积过小,有利于较小阻力,所以有利于减小误差,故B错误.
C、电源的电压偏低,电磁铁产生的吸力就会减小,吸力不够,打出的点也就不清晰了,与误差的产生没有关系,故C错误.
D、重物及纸带在下落时受到阻力,从能量转化的角度,由于阻力做功,重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能,所以重物增加的动能略小于减少的重力势能,故D正确.
故选D.

6. 验证机械能守恒定律的实验装置如图1所示.现有的器材:带铁夹的铁架台、纸带、打点计时器、交流电源、带

(1)要验证钩码动能的增加量与重力势能的增加量是否相等,即mgh=

1
2
mv2,质量可以约去,所以不需要天平,
要测量下落的高度和瞬时速度,在纸带处理时需刻度尺.
纸带上相邻两计时点的时间间隔已知,所以不需要秒表.
故选:C
(2)根据实验原理与操作步骤一一分析:
首先是安装实验纤游悔的器材,包括:D.把打点计时器固定在铁夹上,让纸带穿过限毁正位孔,B.手提纸带的上端,让重物静止在打点计时器附近,然后是A.接通电源,放开纸带,最后C.关闭电源,取出纸带.所以正确顺序磨肢是DBAC.
(3)减少的重力势能△Ep=mgh=0.25×9.8×0.2=0.49J
利用匀变速直线运动的推论
vB=
0.2415?0.1635
2×0.02
=1.95m/s
所以增加的动能△Ek=
1
2
mv2=
1
2
×0.25×(1.95)2=0.48J
(4)本实验产生误差的原因是纸带与限位孔间存在摩擦、重物下落过程受到空气阻力.
故答案为:(1)C
(2)DBAC
(3)0.49;0.48
(4)纸带与限位孔间存在摩擦、重物下落过程受到空气阻力.

7. 为了验证“机械能守恒定律”,我们提供了如图所示的实验装置. (1)实验中,需要测量的物理量有:_______

⑴小球直径d,小球经过光电门的时间t,小球与光电门间距离h

⑶图线斜率在误差允许范围内与2g相等
⑷大于,小球下落过程中要克服阻力做功

8. (1)如图1为“验证机械能守恒定律”的实验装置,下列哪些说法是正确的______A.实验时应选用密度大体积

(1)A.实验时应选用密度大体积小,并且下端有橡胶垫的重锤,可以减小空气阻力的影响,故A正确
B.实验时,应该先接通电源,再松开纸带让重锤下落,故B错误
C.根据h=

1
2
gt2=
1
2
×10×(0.02)2=2mm,要选用第1、2点间距离接近2mm的纸带,故C正确
D.由于阻力的影响,产生内能,根据能量守恒定律知,实验结果总是动能的增量略小于重力势能的减小量,故D错误
E.用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大,故E正确
故选:ACE.
(2)①减小的重力势能等于重力所做功大小,因此有:△Ep=mgh=1.91J
②打点周期T0=0.02s,根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有:
vB=
XAC
tAC
=
0.2805?0.125
4×0.02
=1.944m/s
重锤下落到B点时增加的动能为△Ek=
1
2
m
v
2

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