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探究实验验证实验装置如图所示

发布时间:2023-06-28 20:27:36

Ⅰ 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)据该实验原理和仪器的选择可知:需用的仪器打点计时器、低压交流电源(附导线)、铁架台(附夹子)、重锤(附夹子)、纸带、复写纸,而在验证时动能和重力势能都有重锤的质量,所以重锤的质量不需要测量,即天平(附砝码)不需要;打点计时器已在纸带上打出点,能测出时间,所以秒表不需要;需要测出下落的高度,即用到刻度尺,所以不需要的CG,还需要刻度尺.
(2)据以上可知,不需要的是:AG.根据实验操作程序:仪器的准备、操作、数据处理、仪器整理等环节,所以合理的顺序为:BDECHJIKFLM.
(3)由于该实验操作中,不可避免的存在摩擦力,摩擦力做功,使部分重力势能转化为内能,所以动能的增加量小于重力势能的减少量.
故答案为:(1)CG;刻度尺 (2)AG;BDECHJIKFLM (3)实验中存在摩擦力,摩擦力做功,使部分重力势能转化为内能.

Ⅱ 某同学做“验证机械能守恒定律”实验装置如图所示.(1)在做“验证机械能守恒定律”实验时,除了电磁打

(1)在实验中需验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,所以不需要天平或弹簧秤,打点计时器可以测量时间,所以不需要秒表,在实验中需运用刻度尺测量点迹间的距离,从而求出瞬时速度以及重物下降的高度.故选:C.
(2)A、将打点计时器接到电源的交流输出端上.故A错误.
B、实验前,手应提住纸带上端,并使纸带竖直,重物应紧靠打点计时器.故B错误.
C、实验中,应先接通电源,再释放纸带.故C正确.
D、根据h=

1
2
gt2=
1
2
×10×0.022m=2mm,知取点迹清晰的且第一、二连续两点间的距离约为2mm的纸带测量误差较小.故D正确.
故选:CD.
(3)一般情况下物体动能的增加量小于重力势能的减少量,是因为存在阻力作用,部分能量转化为内能.故选:D.
故答案为:(1)C(2)C、D,(3)D

Ⅲ 验证动量守恒定律的实验装置如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接.安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上

①A、验证动量守恒定律实验中,入射球1的质量一定要大于被碰球2的质量,两球的直径应相等,故A错误;
B、将小球静止放置在轨道末端,如果小球不滚动,水面斜槽轨道末端水平,否则斜槽末端不水平,故B正确;
C、为使小球做平抛运动时的速度相等,每次应从斜槽的同一位置由静止释放小球,故C错误;
D、复写纸铺在白纸的上面,实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰,只要不移动地面上的白纸,可以随便移动复写纸的位置,故D正确;
②实验过程中需要测量入射球与被碰球的质量,因此实验需要天平;实验时需要测出小球落地点的水平位移,因此实验需要刻度尺,故AC正确,实验过程中不需要测球的直径、不需要测小球的运动时间,因此不需要游标卡尺和秒表,故BD错误;
③小球离开水平轨道后做平抛运动,由于小球的竖直分位移相等,因此它们在空中的运动时间相等,小球的水平位移与它的初速度成正比,可以用小球的水平位移代替小球的初速度;由图示可知,碰撞前小球1的落地点是P,两球碰撞,球1的落地点是M,球2的落地点是N,实验需要验证:m1OP=m10M+m20N,实验过程中需要测出小球的质量与小球做平抛运动的水平位移,故选C;
④由③可知,实验需要验证的表达式为:m1OP=m10M+m20N.
故答案为:①BD;②AC;③C;④m1OP=m10M+m20N.

Ⅳ 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 .

Ⅳ 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

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