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题型:简答题
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简答题 · 7 分

22.某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.

(1)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,利用现有器材如何判断导轨是否水平?(      )

(2)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度(           );实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间,则滑块经过光电门时的瞬时速度为(    ) .测得钩码的质量为.在本次实验中还需要测量的物理量有:(       ) 、(      )。(文字说明并用相应的字母表示)

(3)本实验通过比较(      ) 和(      )在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒。

正确答案

解析

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知识点

验证机械能守恒定律
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题型:填空题
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填空题 · 11 分

23.某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即。直接测量摆球到达B点的速度v比较困难。现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v。如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g,小球的质量为m。

(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为(        )cm;

(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=(        );

(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量△Ep=(        ),动能的增加量△EK=(        )。

正确答案

(1)64.6~65.3 

(2)

(3)

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知识点

验证机械能守恒定律
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题型:简答题
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简答题 · 8 分

22.请判断下列有关高中物理学生实验的描述是否正确,正确的答题卡对应题号的位置上打上“√”,错误的在答题卡对应题号的位置上打上“×”。

A.“验证机械能守恒定律”实验中,不需要用天平测出下落垂锤的质量

B.“研究平抛物体运动”的实验中,如果已经描绘好运动轨迹,即使忘记记录抛出点的位置和竖直方向,也能通过适当选取轨迹上的三个点来求平抛运动的初速度。

C.“用单摆测定重力加速度”实验中,若将49次全振动误记录成50次全振动,将导致重力加速度的测量值比实际值偏大。

D.“验证动量守恒定律”实验中,在白纸上记下重垂线所指的位置O后,不小心将白纸和复写纸同时向右移动了少许,继续实验,得到小球在白纸上落点的平均位置A、B、C(如图),白纸的移动对实验结果没有影响。



正确答案

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知识点

研究平抛物体的运动验证机械能守恒定律
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题型:简答题
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简答题 · 11 分

23.某同学用图甲所示装置探究机械能守恒定律。水平桌面边缘带有最小分度为厘米的刻度,一辆小车通过不可伸长的细线跨过小滑轮与钩码相连。起初小车静止桌面右端,车的左端刚好与桌面上l0.0cm处刻度对齐,钩码到地面的距离大于小车到滑轮的距离。启动频闪摄影系统后,释放钩码,小车在钩码的牵引下,由静止开始沿水平桌面运动,图乙是实验中得到的频闪照片的一部分。已知小车质量M =200g,钩码质量m=50g,闪光频率f=10.0Hz,重力加速度g=9.80m/s2

(1)用x表示小车从静止起运动到A点过程中通过的位移,vA表示小车运动至A点时的速度,若在误差允许的范围内,有公式(             ) 成立(用题中所给字母表示),就可说明在此过程中由小车和钩码组成的系统机械能守恒。

(2)由频闪照片上的数据,可得小车到达A位置时系统的动能EK=(          )J,小车从静止开始运动到A位置的过程中,钩码减少的重力势能EP=(         )J。(结果均保留三位有效数字)

(3)实验操作及测量均正确,经反复实验,数据几无变化。说明在此运动过程中系统机械能(

)(填“守恒”或“不守恒”),得此实验结果的主要原因应是(          ) 。

正确答案

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知识点

验证机械能守恒定律
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题型:填空题
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填空题 · 6 分

22. 某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明。

①选出下列必要的实验测量步骤

A.用天平测出运动小物体的质量m

B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h

C.测出小物体释放时离桌面的高度H

D.用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t

②若该同学用d和t的比值来反映小物体经A、B光电门时的速度,并设想如果能满足关系式 (                      ),即能证明在自由下落过程中小物体的机械能是守恒的。



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验证机械能守恒定律
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