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小球自动下落装置

发布时间:2025-06-28 11:29:10

『壹』 为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A球

根据装置图可知,两球由相同高度同时运动,A做平抛运动,B做自由落体运动,因此将同时落地,由于两球同时落地,因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的,故根据实验结果可知,平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动,不需要两球质量相等,要多次实验,观察现象,则应改变装置的高度,多次实验,故C正确,A、B、D错误.
故选:C.

『贰』 某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A

(1)A、根据机械能守恒的表达式,可知不需要测量质量,A错误;
B、实验中需要测量从A到B过程中重力势能的减小量,因此需要测量AB之间的距离h,故B正确;
C、测出AB之间的距离h,不需要测量小物体释放时离桌面的高度H,故C错误;
D、根据机械能守恒定律的表达式,可知不需要测量小物体通过A、B两传感器的时间△t,故D错误.
故选B.
(1)本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故有: v 1 =
d
t 1
v 2 =
d
t 2

根据机械能守恒有: mgh=
1
2
m
v 22
-
1
2
mv 21
,即 (
d
t 2
) 2 -(
d
t 1
) 2 =2gh .
故答案为: (
d
t 2
) 2 -(
d
t 1
) 2 =2gh .
(3)本实验的误差有数据测量导致的,还有就是在该实验中用平均速度代替瞬时速度,因此若物体挡光的宽度d太大,将导致瞬时速度的测量不准确,当然还有其他因素导致的误差等.
古答案为:物体挡光的宽度d不能太大或h的测量不准(其它说法正确也可)

『叁』 某同学利用光电门传感器设计了一个研究小球自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图1所示,图中A、

(1)主尺读数为1.0cm,游标读数为0.05×4=0.20mm,所以最终读数为10.20mm=1.020cm.
(2)要验证机械能守恒,即判断重力势能的减小量与 动能的增加量是否相等,重力势能的减小量为mgh,
动能的增加量为:
1
2
mv B 2 -
1
2
mv A 2 ,而速度v B =
d
t 2
,v A =
d
t 1

即可比较(
d
t 2
2 -(
d
t 1
2 =2gh是否相等,从而可以证明在自由落体过程中小球的机械能是守恒的.
(3)为减小实验误差,结合上式,可得:可以减小挡光片宽度,也可以增大两挡光片间距,故BC正确;
故答案为:(1)d=1.020;(3)(
d
t 2
2 -(
d
t 1
2 =2gh;(4)BC.

『肆』 让在斜坡上的球往高处走

让在斜坡上的小球往高处走,小球就要受到外力的作用才能实现。

1、满足在斜坡上的球往高处走的条件是:

小球受到一个平行坡面、方向向上的力,这个力要大于小球重力分解的下滑力和小球与坡面产生的摩擦力之和。

2、例:如图所示

(1)重力分析:小球受到的重力G分解为方向向下平行坡面的下滑力M和垂直坡面的压力N,

(2)坡面受力:坡面受到小球的压力N,

(3)小球受力:小球受到重力G的作用,斜面对小球的支撑力N'(小球对坡面的压力N和坡面对小球的支撑力N'是一对作用力和反作用力),小球在运动时还要受到斜面对小球的摩擦力f,f的方向与小球的运动方向相反。

(4)当小球沿坡面上移时,要克服下滑力M和摩擦力f,即:在数值上F>M+f,在方向上F于M和f的方向相反。

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