⑴ 利用如图1所示的装置验证机械能守恒定律.(1)电火花打点计时器应接______电源.(2)实验部分步骤如下
(1)打点计时器的工作电压为交流电,实验时必须先接通电源再释放纸带;
(3、4)处理数据内时,由于纸容带做匀加速直线运动,则某段时间内中间时刻的速度等于平均速度,到B点时速度v=
h3?h1 |
2T |
1 |
2 |
m(h3?h1)2 |
8T2 |
m(h3?h1)2 |
8T2 |
⑵ 利用图1装置验证机械能守恒定律实验,为验证机械能是否守恒
小题1:9.30
60.00(答案在59.96~60.04之间的,也给分)小题2:
小题3:
或分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.不同的尺有不同的精确度,注意单位问题.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l很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度,从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.(1)l=9mm+0.05mm×6=9.30mms=80.00cm-20.00cm=60.00cm(2)①由于挡光条宽度很小,因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度.v1=,v2=②根据动能的定义式得:通过光电门1,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能为E
k1=通过光电门2,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能为E
k2=③系统势能的减少△EP=mgh=mgs(3)如果△EP=△E
k=Ek2-Ek1
即重力势能的减小量等于动能的增加量,则可认为验证了机械能守恒定律.故答案为:(1)②9.30
③0.6000(2)①,
②,③mgs
(3)Ek2-Ek1点评:对常见的几种测量长度工具要熟悉运用,并能正确读数.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d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.
⑶ 利用如图1所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
(1)该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只版受重力,机权械能就守恒.如果把重物的实际运动看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证.其中abc三项都是运用了自由落体的运动规律求解的,故abc错误.
故选d.
(2))①从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点,速度为0,重物自由下落,初速度为0,所以应该先打出0点,而与重物相连的纸带在下端,应该先打点.所以纸带的左端应与重物相连.
②根据在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有:vB=
xAC |
2T |
0.0706?0.0314 |
2×0.02 |
1 |
2 |
1 |
2 |
⑷ 利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验.①除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导
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,要刻度尺测量下落的高度,从而算出瞬时速度,在纸带处理时需刻度尺,游标卡尺不适用.用打点计时器来算出所用时间,不需要秒表,对于重锤在下落过程中受到阻力越小越好,则为体积小,质量适中的铁球较好.
故选:AC.
②重力势能减小量:△Ep=mghB;
匀变速直线运动中时间中点瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:
vB=
hC?hA |
2T |
1 |
2 |
2
⑸ 利用如图1所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验.(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁
(1)实验中为了减小阻力的影响,重锤选择合适的铁质重锤.需要测量某点的瞬时速度专,则需属测量点迹间的距离,所以还需刻度尺.打点计时器就是记录时间的器材,所以不需要秒表,实验中不需要游标卡尺.故选:AC. ⑹ 某班同学利用图1所示装置进行验证机械能守恒定律的实验.(1)关于本实验下列说法中,正确的有______A.
(1)A、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体,这样能减少摩擦阻力的影响,故A正确;
C、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C错误; D、若纸带上开头打出的几点模糊不清,也可设法用后面清晰的点进行验证,故D正确; 故选:AD. (2)该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物的实际运动看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证呢. 其中abc三项都是运用了自由落体的运动规律求解的,故abcC错误. d是运用匀变速直线运动规律求解的,所以正确的是d. 故选:d. (3)重力势能减小量等于△Ep=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 vB=
vD=
EkB=
△Ek=EkD-EkB=0.264J 故答案为:(1)AD(2)d(3)0.271 J;0.264J ⑺ 利用图1装置进行验证机械能守恒定律的试验时,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和下落
(1)由打点计时器抄的工作原理可知袭,打点计时器用的电压为交流电,重锤释放时要靠近打点计时器,增加运动时间提高纸带的利用率. |