满分5 > 高中物理试题 >

某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”,让小球从A点自由下落,下...

某同学设计出如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律,让小球从A点自由下落,下落过程中经过A点正下方的光电门B时,光电计时器记录下小球通过光电门时间t,当地的重力加速度为 g

(1)为了验证机械能守恒定律,该实验还需要测量下列哪些物理量_________

A.小球的质量m                  

B.AB之间的距离H

C.小球从AB的下落时间tAB       

D.小球的直径d

(2)小球通过光电门时的瞬时速度v =_________(用题中所给的物理量表示)。

(3)调整AB之间距离H,多次重复上述过程,作出H的变化图象如图所示,当小球下落过程中机械能守恒时,该直线斜率k0=__________

(4)在实验中根据数据实际绘出H图象的直线斜率为kkk0),则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值= _______________(用k、k0表示)。

 

BD; ; ; ; 【解析】 该题利用自由落体运动来验证机械能守恒,因此需要测量物体自由下落的高度hAB,以及物体通过B点的速度大小,在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据;由题意可知,本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度;则根据机械能守恒定律可知,当减小的机械能应等于增大的动能;由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容。 (1)根据机械能守恒的表达式可知,方程两边可以约掉质量,因此不需要测量质量,故A错误;根据实验原理可知,需要测量的是A点到光电门B的距离H,故B正确;利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,不需要测量下落时间,故C错误;利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时,需要知道挡光物体的尺寸,因此需要测量小球的直径,故D正确。故选BD。 (2)已知经过光电门时的时间小球的直径;则可以由平均速度表示经过光电门时的速度; 故; (3)若减小的重力势能等于增加的动能时,可以认为机械能守恒;则有:mgH=mv2; 即:2gH=()2 解得:,那么该直线斜率k0=。 (4)乙图线=kH,因存在阻力,则有:mgH-fH=mv2; 所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为;
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。弧形轨道末端水平,离地面的高度为H将钢球从轨道的不同高度h处由静止释放,钢球的落地点距上轨道末端的水平距离为x

(1)若轨道光滑,h的理论关系应满足__________(用Hh表示)。

(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表。

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

2.62

3.89

5.20

6.53

7.78

 

请在坐标纸上作出关系图线。

______

(3)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率___________(选填小于大于)理论值。

(4)关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是________________

 

查看答案

利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的____________

A.动能变化量与势能变化量     B.速度变化量与势能变化量     C.速度变化量与高度变化量

(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是___________

A.交流电源      B.刻度尺       C.天平(含砝码)

(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点,测得它们到起始点的距离分别为。已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中,重物的重力势能变化量_________,动能变化量_________

(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_______

A.利用公式计算重物速度                B.利用公式计算重物速度

C.空气阻力和摩擦力的影响                    D.没有采用多次实验取平均值的方法

(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点的距离,计算对应计数点的重物速度,描绘图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒,请你分析论证该同学的判断是否正确_____

 

查看答案

某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律,频闪仪每隔0.05 s闪光一次,如图所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表.(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留3位有效数字

(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5________ m/s;

(2)t2t5时间内,重力势能的增量ΔEp________ J,动能的减少量ΔEk________ J;

(3)在误差允许的范围内,若ΔEpΔEk近似相等,即验证了机械能守恒定律.,造成ΔEpΔEk不等的主要原因是_______________________.

 

查看答案

为了探究机械能守恒定律,某同学设计了如图甲所示的实验装置,并提供了如下的实验器材:

A.小车    B.钩码    C.一端带滑轮的木板

D.细线    E.电火花计时器    F.纸带

G.毫米刻度尺    H4~6V的交流电源    I220V的交流电源

J.天平    K.停表

(1)根据实验装置,你认为实验中不需要的器材是____________________。(填写器材序号)

(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6),测出1234560点的距离分别为,打点周期为T则打点2时小车的速度____________

(3)若测得小车质量为M钩码质量为m,打点1和点5时小车的速度分别用表示,已知重力加速度为g,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为_____________

(4)在处理实验数据时,如果以为纵轴,以d为横轴,根据实验数据绘出图象,其图线斜率的表达式为__________________

 

查看答案

某同学利用下图装置来做验证机械能守恒定律实验

(1)现有器材:打点计时器、学生电源、铁架台(包括铁夹)、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表、导线若干和开关,其中此实验不需要使用的器材是__________.

(2)打点计时器使用_________电源(填交流直流.

(3)使用打点计时器方法正确的是_________.

A.同时接通打点计时器的电源和释放重物

B.先接通打点计时器的电源再释放重物

C.先释放重物再接通打点计时器的电源

(4)若实验中所用重锤的质量m=0.3kg,打点计时器所用电源的频率为50Hz,正确操作得到的纸带如图乙所示,O点对应重锤开始下落的时刻,另选连续的三个计时点ABC作为测量的点,图中的数据分别为计数点ABC到起始点O的距离,取重力加速度g=9.8m/s2,则打点计时器在打B点时,重锤的速度大小是_______m/s,从初始位置O到打下计数点B的过程中,重锤的重力势能的减少量为____________J(结果都保留两位有效数字)

(5)在数据处理中,该同学发现物体重力势能的减少量ΔEp总是_________(选填大于”“等于小于)物体动能的增加量ΔEk,主要原因是 _________(填选项前的字母)

A.选用的重锤质量过大

B.没用天平称重物质量

C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.