【題目】實驗小組設(shè)計如下的方案來驗證機械能守恒定律.

實驗儀器:鐵架臺、鐵質(zhì)小球、數(shù)字計時器、光電門1個、米尺、學(xué)生電源、電磁鐵等.

實驗步驟:

①按圖甲將光電門和電磁鐵安裝在鐵架臺上,調(diào)整它們的位置使兩者在同一條豎直線內(nèi).當(dāng)電磁鐵斷電釋放小球后,小球能順利通過光電門.

②電磁鐵吸住小球, 開始實驗.?dāng)嚅_電磁鐵電源,小球由靜止下落.此時計時器記錄下小球通過光電門的時間△t

③用米尺測出從開始下落位置到光電門中心的距離h(己知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g

1)要順利完成實驗還需測量的物理量有_____(填寫物理量的名稱,并用符號表示).

2)寫出需要驗證的表達式為:____(用前面給出的物理量符號表示).

3)多次改變光電門的高度h,并計算出對應(yīng)高度下小球通過光電門的速度v,作出v2-h 圖象如圖乙,圖象的斜率表示_____,可以計算得岀重力加速度的大小為__m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

4)為減小實驗中的誤差,請你提出兩個可行的方案①______;② ____

【答案】小球直徑d 2g 9.7 多次測量取平均值 適當(dāng)減小小球直徑, 適當(dāng)增大小球和光電門間的距離等

【解析】

1[1]利用光電門測速度需要知道小球的直徑,利用 可求出小球過光電門時的速度,所以要測量小球的直徑d

2[2]小球下落h的過程中重力勢能的減少量為mgh,而動能的增加量為

若機械能守恒則應(yīng)該符合

即驗證

3[3]根據(jù)

可整理公式為

所以圖像的斜率表示2g,利用圖像可求出

解得:

4[4][5]本實驗中利用了中點時刻的速度等于平均速度來計算小球過光電門的速度,為了減小誤差應(yīng)該適當(dāng)減小小球直徑, 使得平均速度更加接近瞬時速度;重力勢能的減小量為mgh,為了減小測量誤差應(yīng)該適當(dāng)增大小球和光電門間的距離。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為的斜面體固定在地面上,質(zhì)量為2m的物塊放在斜面上,繞過定滑輪的細(xì)線,一端連接在物塊上,另一端吊一個質(zhì)量也為m的小球,物塊與滑輪間的細(xì)線與斜面平行,讓小球在豎直面內(nèi)A.B間來回擺動,最大擺角也為 ,OA長為L.若在小球擺動過程中,物塊仍保持靜止,不計空氣阻力,物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)滿足的條件為(已知sin=0.6,cos=0.8)

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】傾角為α、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上,質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上。下列結(jié)論正確的是

A. 木塊收到的摩擦力大小是mgcosα

B. 木塊對斜面體的壓力大小是mgsinα

C. 桌面對斜面體的摩擦力大小是mgsinαcosα

D. 桌面對斜面體的支持力大小是(M+mg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平桌面上存在著傾斜有界勻強磁場,磁場邊界與桌面的夾角,質(zhì)量為m,總電阻為R的均勻矩形金屬框abcd在水平向右的拉力F作用下向右以速度v勻速運動,已知ad=2dc=2L,金屬框與桌面間的動摩擦因數(shù)為.

1)當(dāng)dc中點e到達磁場邊界時,abde兩點間的電壓各為多少?

2)試給出dc邊進入磁場過程中dc邊所受安培力隨時間變化的表達式(以d點到達磁場邊界為時間t的起點).

3)在所給的坐標(biāo)系中定性畫出整個線框完全進入磁場過程中,拉力F隨前進位移x變化的曲線(以d點到達磁場邊界為位移x的起點,需標(biāo)出某些特定點的值),并求出拉力的最大值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】帶有等量異種電荷的兩平行金屬板水平放置,a、b、c三個α粒子(重力忽略不計)先后從同一點O沿垂直電場方向進入電場,其運動軌跡如圖所示,其中b恰好沿下極板的邊緣飛出電場.下列說法正確的是(  )

A.b在電場中運動的時間大于a在電場中運動的時間

B.b在電場中運動的時間等于c在電場中運動的時間

C.進入電場時c的速度最大,a的速度最小

D.a打在負(fù)極板上時的速度與b飛離電場時的速度大小相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,水平地面上放有一質(zhì)量M=3kgL型滑板ABC,滑板的豎直高h=1.8m.地面上D處固定一障礙物,滑板右端C到障礙物的距離x=l m.在滑板左端施加水平向右推力F=144N的同時,一質(zhì)量m=1kg的小物塊緊貼滑板上豎直板的A點由靜止釋放.當(dāng)滑板撞到障礙物時立即撤去推力F,滑板以原速率彈回,小物塊最終落至地面.己知滑板與小物塊及地面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4,取g=10m/s2

1)證明:滑板撞到障礙物前小物塊與滑板保持相對靜止;

2)求小物塊落地時所受重力的瞬時功率;

3)求小物塊落地時物塊與滑板B端的距離

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】據(jù)報道科學(xué)家們在距離地球20萬光年外發(fā)現(xiàn)了首顆系外宜居行星.假設(shè)該行星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4,半徑約為地球半徑的4倍。若宇航員登陸該行星,在該行星表面將一小球以4m/s的速度豎直向上拋出,空氣阻力忽略不計,已知地球表面重力加速度g=10 m/s2 .下列說法正確的是

A.該行星表面重力加速度大小為16 m/s2

B.經(jīng)過2 s小球落回拋出點

C.經(jīng)過2 s小球上升到最高點

D.小球上升的最大高度為0.8 m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一款躥紅的微信小游戲-”,游戲要求操作者通過控制棋子(質(zhì)量為m,可視為質(zhì)點)脫離平臺時的速度,使其能從同一水平面上的平臺跳到旁邊的另一平臺上。如圖所示的拋物線為棋子在某次跳躍過程中的運動軌跡,軌跡的最高點距平臺上表面高度為h,不計空氣阻力,重力加速度為g,( )

A.棋子落到另一平臺上時的速度大于

B.棋子從離開平臺至運動到最高點的過程中,機械能增加mgh

C.棋子離開平臺后距平臺面高度為時動能為

D.棋子從離開平臺至運動到最高點的過程中,重力勢能增加量大于mgh

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在真空中水平放置一對金屬板MNPQ,把兩板接到電源上,兩板間出現(xiàn)勻強電場。現(xiàn)有一帶電粒子沿水平方向射入電場,a、 b為其運動軌跡(圖中虛線所示)上的兩點。下列說法正確的是

A.粒子帶正電

B.a點電勢比b點高

C.粒子在a點的加速度比b點大

D.粒子在a點的電勢能比b點大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案