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文檔簡介
實驗七驗證機械能守恒定律
1.在“驗證機械能守恒定律”實驗中.小王用如圖甲所示的裝置.,讓重物從靜止開始下落,打出一條清晰的紙
帶,其中的一部分如圖乙所示。。點是打下的第一個點,A、6、C和。為另外4個連續打下的點。
單位
牛甲甲叫1叫甲中呷,叫甲|“1呷,叫"I呷甲甲H叫1甲甲口叫川叫1甲甲甲甲11叫1甲1川|1
01cm23193021222324252r>2728293031323334
甲乙
(1)為了減小實驗誤差,對體積和形狀相同的重物,實驗時選擇密度大的理由是
(2)已知交流電頻率為50Hz,重物質量為200g,當地重力加速度g=9.80m/s2,則從。點到。點,重物的重力
勢能變化量的絕對值IAEpI=J、C點的動能反0=J(計算結果均保留3位有效數字)。
(3)比較£c與IA£PI的大小,出現這一結果的原因可能是(填選項前字母)“
A.工作電壓偏離B.存在空氣阻力和摩擦力C.接通電源前釋放了紙帶
2.(2024,山西運城統考)某同學用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。滑塊和遮光條的總質量為M,槽碼
共有6個,每個槽碼的質量均為,兒
光電門2光電門1
..氣墊導軌力\滑塊遮光條
定
輪二
I/
調節旋鈕P調節旋鈕Q
槽科L
甲
(1)先用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=mmc
012cm
勺件用小甲m曲丫1
01020
乙
(2)實驗開始前要調整氣墊導軌水平,不掛槽碼和細線,接通氣源,輕推滑塊使其從軌道右端向左端運動,如果
發現遮光條通過光電門2的時間小于通過光電門1的時間,則可調節旋鈕。使軌道左端(選填“升高”
或“降低”)一些,直到再次輕推滑塊使其從軌道右端向左端運動,遮光條通過光電門2的時間等于通過光電門
1的時間。
(3)取走光電門1,細線.上懸掛6個槽碼,讓滑塊從氣墊導軌上4點(圖中未標出)由靜止釋放,記錄滑塊通過
光電門2時,遮光條擋光時間,測出A點到光電門2的距離為.1,若式子(用給出的物理量
符號表示)成立,則機械能守恒定律得到驗證。
3.利用如圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。已知打點計時器打點周期7=0.02s,重力加速度為
g。
甲
<1)甲同學實驗時進行了如下操作,其中正確的是(選填選項前的字母)。
A.需使用天平測出重物的質量
B.安裝打點計時器盡量使兩個限位孔在同一豎直線上
C.重復操作時盡量讓重錘從同一位置開始下落
D.測量紙帶上某點A到第一個點間的距離h,利用n=/礪計算A點的速度
(2)甲同學從打出的紙帶中選出符合要求的一條紙帶,如圖乙所示(其中一段紙帶圖中未畫出)。圖中。點為
打出的起始點,且速度為零。選取在紙帶上連續打出的點4、8、C、D、E、尸作為計數點。測出C、。、E點距
起始點O的距離分別為加、歷、〃3,由此可計算出打點計時器打下D點時重物下落的瞬時速度m/s
(結果保留3位有效數字)。用,〃表示重物的質量,在誤差允許的范圍內,若滿足表達式〃遭“2=,則可認
為重物下落過程中機械能守恒(用給出的已知物理量的符號表示)。
ABCDE
???>>??????/
兒=15.55cm
A2=19.20cm
A-t=23.23cm
乙
(3)乙同學想用圖像法處理數據。他在紙帶上選取多個計數點,測量它們到起始點。的距離從計算對應計數點
的重物速度也進而描繪出圖像。請你幫他分析確定判斷的依據:要想說明機械能是守恒的,則圖線應該是一
條過原點的直線,且斜率等于。
4.(2024?九,就者白林)某同學設訂?實驗驗證機械能守恒定律,裝置如圖(u)所示。質量為〃/、直徑為〃的小
球固定于釋放裝置上,在小球正下方固定四個光電門,調節各光電門的中心,使其與小球的球心均在同一豎直線
上。由靜止釋放小球,記錄小球通過每個光電門的擋光時間,重力加速度為外
胃蘭釋放點
I
I
圖(a)圖(b)
(I)若測得某光電門的中心與釋放點的豎直距離為h,小球通過此光電門的擋光時間為加,則小球從釋放點下落
至此光電門中心時的動能增加量AEk=,重力勢能減小量AEp=(用題中字母表示);
(2)根據實驗數據,作出AEk-AEp的圖像,如圖(b)所示,若圖中虛線的斜率攵七,則可驗證機械能守
恒定律;
(3)經過多次重復實驗,發現小球經過第三個光電門時,△員總是大于△廊,下列原因中可能的是。
A.第三個光電門的中心與釋放點的豎直距離測量值偏大
B.第三個光電門的中心偏離小球下落時球心所在的豎直線
C.小球下落過程中受到空氣阻力的作用
5.為了驗證物體沿光滑斜面下滑的過程中機械能守恒,某學習小組用如圖甲所示的氣墊導軌裝置(包括導軌、氣
源、光電門、滑塊、遮光條、數字亳秒計)進行實驗。此外可使用的實驗器材還有:天平、游標卡尺、刻度尺。
(1)某同學設計了如下的實臉步驟,其中不必要的步驟是;
①在導軌上選擇兩個適當的位置入、8安裝光電門1、【【,并連接數字亳秒計;
②用天平測量滑塊和遮光條的總質量〃?;
③用游標卡尺測量遮光條的寬度出
④通過導軌上的標尺測出A、B之間H勺距離/;
⑤調整好氣墊導軌的傾斜狀態;
⑥將滑塊從光電門I左側某處,由靜止開始釋放,從數字亳秒計讀出滑塊通過光電門I、II的時間△。、加2;
⑦用刻度尺分別測量4、B點到水平桌面的高度兒、/”;
⑧改變氣墊導軌傾斜程度,重復步驟⑤⑥⑦,完成多次測量。
(2)用游標卡尺測量遮光條的寬度d時,游標卡尺的示數如圖乙所示,則4=mm:某次實驗中,測得
A/,=11.60ms,則滑塊通過光電門I的瞬時速度也=m/s(保留3位有效數字);
023主尺
Illi1J111111111111I||||1111|(cm)
11
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