6.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí):
(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的敘述中,正確的有AD
A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要使兩限孔位于同一豎直線上并安裝穩(wěn)定,以減少紙帶下落過程中的阻力
B、需用天平測出重錘的質(zhì)量
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用四節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組作為電源
D、用手托著重錘,先閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源開關(guān),然后釋放重錘
E、打出的紙帶中,只要點(diǎn)跡清晰,就可以運(yùn)用公式mg△h=$\frac{1}{2}$mv2,來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒
F、驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒必須先確定重力勢能的參考平面
(2)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒時(shí),實(shí)驗(yàn)中計(jì)算某一點(diǎn)的速度,甲同學(xué)用v=gt來計(jì)算,乙同學(xué)用vn=$\frac{({s}_{n}+{s}_{n+1})}{2T}$來計(jì)算.其中乙同學(xué)的計(jì)算方法更符合實(shí)驗(yàn)要求.重力加速度g的數(shù)值,甲同學(xué)用9.8m/s2代入,乙同學(xué)用通過對(duì)紙帶分析計(jì)算出重錘下落的實(shí)際加速度代入,丙同學(xué)用當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度代入,其中丙同學(xué)的做法是正確的.
(3)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量△Ep略大于動(dòng)能的增加量△Ek,乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)△Ep<△Ek,實(shí)驗(yàn)過程中肯定存在錯(cuò)誤的是乙同學(xué).本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是重錘下落過程中存在著阻力作用.

分析 實(shí)驗(yàn)中若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng),測得紙帶上的點(diǎn)間距,利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度.

解答 解、(1)A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要使兩限孔位于同一豎直線上并安裝穩(wěn)定,以減少紙帶下落過程中的阻力,故A正確.
B、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、$\frac{1}{2}$mv2的大小關(guān)系,故m可約去比較,不需要用天平.故B錯(cuò)誤.
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該使用交流電源,故C錯(cuò)誤.
D、用手托著重錘,先閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源開關(guān),然后釋放重錘,故D正確.
E、打出的紙帶中,點(diǎn)跡清晰,運(yùn)用公式mg△h=$\frac{1}{2}$mv2,必須是準(zhǔn)確找出起始點(diǎn),故E錯(cuò)誤.
F、驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒不需要確定重力勢能的參考平面,故F錯(cuò)誤.
故選AD.
(2)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中,由于存在阻力物體實(shí)際下落的加速度小于重力加速度,所以不應(yīng)當(dāng)用重力加速度g來表示某位置的速度,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小,所以乙同學(xué)的計(jì)算方法更符合實(shí)驗(yàn)要求,關(guān)于重力加速度g的數(shù)值,應(yīng)該用當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度代入,所以丙同學(xué)的做法是正確的.
(3)由于紙帶通過時(shí)受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力,重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,所以重力勢能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量.所以實(shí)驗(yàn)過程中肯定存在錯(cuò)誤的是乙同學(xué),本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是重錘下落過程中存在著阻力作用.
故答案為:(1)AD;
(2)乙、丙;
(3)乙、重錘下落過程中存在著阻力作用.

點(diǎn)評(píng) 紙帶問題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題,若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng),測得紙帶上的點(diǎn)間距利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.雨滴從空中由靜止落下,若雨滴下落時(shí)空氣對(duì)其的阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,如圖所示的圖象能正確反映雨滴下落運(yùn)動(dòng)情況的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.潮汐能是一種很有潛力的待開發(fā)的新能源.圖是雙向潮汐發(fā)電站示意圖.
(a)漲潮時(shí),水經(jīng)通道進(jìn)入海灣,待內(nèi)外水位高度相同,堵住通道,潮落至最低時(shí)放水發(fā)電如圖
(b).待內(nèi)外水面高度相同,再堵住通道,直到下次漲潮至最高點(diǎn),再放水發(fā)電如圖
(c).設(shè)海灣面積為S,漲潮與落潮水位差為h,海水密度為ρ,則一次漲、落潮可以發(fā)電的海水勢能為( 。
A.ρSh2B.$\frac{ρS{h}^{2}}{2}$C.ρSh2gD.$\frac{ρS{h}^{2}g}{2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.如圖所示,P是水平放置的足夠大的圓盤,繞經(jīng)過圓心O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在圓盤上方固定的水平鋼架上,吊有盛水小桶的滑輪帶動(dòng)小桶一起以v=0.1m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng),小桶底部與圓盤上表面的高度差為h=5m.t=0時(shí),小桶運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正上方且滴出第一滴水,以后每當(dāng)一滴水剛好落在圓盤上時(shí)桶中恰好再滴出一滴水,不計(jì)空氣阻力,若要使水滴都落在圓盤上的同一條直徑上,圓盤角速度的最小值為ω,則ω=πrad/s,第二、三滴水落點(diǎn)的最大距離為d,則d=0.5m.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.在圖1“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中
(1)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,則以v2為縱軸,以h為橫軸,畫出的圖線應(yīng)是圖2中的C
(2)實(shí)際上,物體動(dòng)能的增加量△Ek必定稍小于(填:大小或小于)勢能的減少量△EP

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,若重物質(zhì)量為0.50kg,選擇好的紙帶如圖所示,O點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn),O、A之間有幾個(gè)點(diǎn)未畫出.已知相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,長度單位是cm,g取9.8m/s2.則:
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí),重物的速度vB=0.973m/s;
(2)從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中,重物重力勢能的減少量△Ep=0.238J,動(dòng)能的增加量△Ek=0.237J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(3)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù),重錘從靜止開始到打出B點(diǎn)的過程中,得到的結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),重力勢能減小量等于動(dòng)能的增加量,重物下落的機(jī)械能守恒. 

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

18.如圖所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

(1)所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物,此外還需D(填字母代號(hào))中的器材
A.直流電源、天平及砝碼    B.直流電源、毫米刻度尺
C.交流電源、天平及砝碼    D.交流電源、毫米刻度尺
(2)已知實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量為m,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.如圖所示為實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,把第一個(gè)點(diǎn)記做O,另選連續(xù)的3個(gè)點(diǎn)A、B、C作為測量點(diǎn).經(jīng)測量A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為S1、S2、S3.根據(jù)以上測量結(jié)果可知當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)重物的速度v=$\frac{{S}_{3}-{S}_{1}}{2T}$,重物重力勢能減少量△Ep=mgS2,動(dòng)能增加量等于△Ek=$\frac{1}{2}$ m($\frac{{S}_{3}-{S}_{1}}{2T}$ )2.(用m、T、g、S1、S2、S3表示)

(3)這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量(填“大于”、“小于”或“等于”).

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞的規(guī)律(動(dòng)量守恒定律):先安裝好如圖1實(shí)驗(yàn)裝置,在地上鋪一張白紙.白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重錘線所指的位置O.之后的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟3:用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離,即線段OM、OP、ON的長度.

(1)上述實(shí)驗(yàn)除需測量線段OM、OP、ON的長度外,還需要測量的物理量有C.
A.A、B兩點(diǎn)間的高度差h1           B.B點(diǎn)離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2          D.小球1和小球2的半徑r
(2)當(dāng)所測物理量滿足m1•OP=m1•OM+m2•ON時(shí)(用所測物理量的字母表示),說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律.如果還滿足m1•(OP)2=m1•(OM)2+m2•(ON)2時(shí)(用所測物理量的字母表示),說明兩球碰撞發(fā)生彈性碰撞.
(3)完成上述實(shí)驗(yàn)后,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)裝置進(jìn)行了如圖2所示的改造.在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面,斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無縫連接.使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′.用刻度尺測量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3.則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為m1$\sqrt{{l}_{2}}$=m1$\sqrt{{l}_{1}}$+m2$\sqrt{{l}_{3}}$(用所測物理量的字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示是一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,據(jù)此圖象得到的結(jié)論是( 。
A.質(zhì)點(diǎn)在第1s末停止運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)在第1s末改變運(yùn)動(dòng)方向
C.質(zhì)點(diǎn)在前2s內(nèi)的位移為零D.質(zhì)點(diǎn)在第2s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案