則由能量守恒得: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在驗證動量守恒定律實驗中,同學們不僅完成了課本原來的實驗,還用相同的器材進行多方面的探索及嘗試.下面是甲、乙兩組同學的實驗,請回答相關的問題:
(Ⅰ)甲組同學采用如圖1所示的裝置,由斜槽和水平槽構(gòu)成.將復寫紙與白紙鋪在水平放的木板上,重垂線所指的位置為O.實驗時先使a球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復上述操作多次,得到多個落點痕跡平均位置P;再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓a球仍從固定位置由靜止開始滾下,與b球發(fā)生對心正碰,碰后a球不被反彈.碰撞后a、b球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡.重復這種操作多次得到多個落點痕跡平均位置M、N.
(1)若a球質(zhì)量為m1,半徑為r1;b球質(zhì)量為m2,半徑為r2.則
C
C

A.m1>m2 r1>r2    B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2 r1=r2     D.m1<m2 r1=r2
(2)以下提供的器材中,本實驗必需的有
AC
AC

A.刻度尺   B.打點計時器    C.天平   D.秒表
(3)設a球的質(zhì)量為m1,b球的質(zhì)量為m2,則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為(用m1、m2、OM、OP、ON表示)
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

(Ⅱ)乙組同學誤將重錘丟失,為了繼續(xù)完成實驗則將板斜放,上端剛好在槽口拋出點,標記為O.板足夠長小球都能落在板上,如圖2,采用甲組同學相同的操作步驟完成實驗.
(4)對該組同學實驗的判斷正確的是
BD
BD

A.乙組同學無法完成驗證動量守恒定律
B.秒表也不是乙組同學的必需器材
C.乙組同學必須測量斜面傾角θ
D.圖2中N為b球碰后落點
(5)設a球的質(zhì)量為m1,b球的質(zhì)量為m2,則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON

(6)如果a,b球的碰撞是彈性碰撞,那么還應滿足的表達式為
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
. (要求第(5)(6)結(jié)論用m1、m2、OM、OP、ON表示)  

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驗證機械能守恒定律的實驗采用重物自由下落的方法:
(1)若實驗中所用重錘質(zhì)量m=1kg.打點紙帶如下圖所示.打點時間間隔為0.02s,則記錄B點時重錘的速度為
0.59m/s
0.59m/s
,重錘的動能為
0.17J
0.17J
.從開始下落到B點,重錘的重力勢能減少量是
0.17J
0.17J
.因此可以得出的結(jié)論是.
在實驗誤差范圍內(nèi),重錘動能的增加等于重錘重力勢能的減少量
在實驗誤差范圍內(nèi),重錘動能的增加等于重錘重力勢能的減少量
(保留兩位小數(shù))
(2)根據(jù)紙帶算出相關各點的速度V,量出下落與地距離h.則以
12
v2
為縱軸.以h為橫軸,畫出的圖象應是
一條過原點的傾斜的直線:直線斜率大小等于g
一條過原點的傾斜的直線:直線斜率大小等于g

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驗證機械能守恒定律的實驗中,有下述A至F六個步驟:
A.將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B.接通電源,再松開紙帶,讓重物自由落下
C.取下紙帶,更換新紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊面),重新做實驗
D.將重物固定在紙帶的一端,讓紙帶穿過打點計時器,用手提紙帶
E.選擇一條紙帶,用刻度尺測出物體下落的高度h1、h2、h3…h(huán)n,計算出對應的瞬時速度
F.分別計算出
1
2
m
v
2
n
和mghn,在誤差范圍內(nèi)看是否相等
(1)以上實驗步驟按合理的操作步驟排列應是
A、D、B、C、E、F
A、D、B、C、E、F
(2)
1
2
m
v
2
n
總是
小于
小于
mghn (填大于、小于或等于),原因是
有摩擦力和空氣阻力做負功
有摩擦力和空氣阻力做負功

(3)某同學用圖中所示裝置進行實驗,得到的紙帶,A、B、C、D、E為連續(xù)的五個點,交流電的頻率為50Hz,測出點A,C間的距離為14.77cm,點C,E間的距離為16.33cm,已知當?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2,重錘的質(zhì)量為m=1.0kg,則重錘在下落過程中受到的平均阻力大小F1=
0.05
0.05
N.

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驗證“機械能守恒定律”的實驗采用重物自由下落的方法(g=9.8m/s2):
(1)通過驗證
1
2
mυ2=mgh
來驗證機械能守恒定律時,對紙帶上起點的要求是
初速度等于零
初速度等于零
;為此,所選擇紙帶的第一、二兩點間距應接近
2mm
2mm

(2)若實驗中所用重錘質(zhì)量m=1kg,打點紙帶如圖所示,打點時間間隔為0.02s,則記錄B點時,重錘的速度υB=
0.59m/s
0.59m/s
,重錘動能EkB=
0.174J
0.174J
.從開始下落起至B點,重錘的重力勢能減少量是
0.173J
0.173J
,因此可得出的結(jié)論是:
在誤差允許范圍內(nèi),重物下落的機械能守恒.
在誤差允許范圍內(nèi),重物下落的機械能守恒.


(3)根據(jù)紙帶算出相關各點的速度υ,量出下落距離h,則以
υ2
2
為縱軸,畫出的圖象應是圖中的
C
C
,圖線的斜率表示
g
g

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驗證機械能守恒定律的實驗采用重物由靜止自由下落的方法:
(1)若實驗中所用重錘質(zhì)量m=1kg,打點紙帶如圖所示(O點為自由下落的起始點),打點時間間隔為0.02s,則記錄D點時,重錘的速度vD=
0.768m/s
0.768m/s
,重錘動能EKd=
0.295J
0.295J
.從開始下落起至D點,重錘的重力勢能減少量是
0.301J
0.301J
,因此可得出的結(jié)論是
在忽略阻力的情況下,重錘機械能守恒
在忽略阻力的情況下,重錘機械能守恒
.(結(jié)果均保留三位小數(shù))

(2)根據(jù)紙帶算出相關各點的速度v,量出下落距離h,則以
v22
為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象應是下圖中的
C
C

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