热门试卷

在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图。其中O点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）．已知打点计时器电源频率为50Hz，重锤质量为m=2kg，当地重力加速度g=9.80m/s2。

（1）用公式mv2/2=mgh时，对纸带上起始点的要求是_________，为此目的，所选择的纸带一、二两点间距应接近_________mm；

（2）根据上图所得数据，取O点到B点的运动过程来验证机械能守恒定律，该段过程重锤重力势能的减小量为_________J，物体从O点到B点过程动能的增加量为_________J（均保留三位有效数字）。这样他发现重力势能的减小量_________（填“大于”或“小于”）动能的增加量，造成这一误差的原因是_________；

（3）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以v2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是如下图中的_________。

验证机械能守恒定律的实验中：质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），长度单位cm，那么打点计时器打下记数点B时，物体的速度vB=______m/s；从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J（g取9.8m/s2，所有结果保留两位有效数字．）；通过计算，数值上△Ep______△Ek（填“＞”“=”或“＜”），这是因为______；最后得出实验的结论是

______．

在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量m为1.0kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm．g取9.8m/s2．

（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s；

（2）从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量△EK=______J，重力势能减少量△EP=______J．（结果保留两位有效数字）

（3）实验的结论是______．

在“验证机械能守恒定律”实验中，

I．第一组同学用打点计时器按照图1所示装置进行实验，则

（1）对于自由下落的重物，下述选择的条件哪种更为有利？______

A．只要足够重就可以．

B．只要体积足够小就可以．

C．既要足够重，又要体积非常小．

D．因为不需要知道动能和势能的具体数值，不需要测量重物的质量，所以对重物可任意选择．

（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图2所示，把第一个点记作O，在纸带上另取连续4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能减少量等于______J，动能的增加量等于______J．（取3位有效数字）

II．第二组同学利用图3所示的实验装置，验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒．实验开始时，气轨已经调成水平状态．

（1）已知遮光条的宽度为d，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为t，则滑块经过光电门时的速度为______．

（2）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）：钩码的质量m、______和______．

（3）本实验通过比较______和______（用测量的物理量符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能是否守恒．

气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，因此可以利用气垫导轨装置来验证机械能守恒定律．

（1）如图所示，做实验时，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出），可读出遮光条通过光电门的时间为△t，用游标卡尺测得遮光条宽度为d，用刻度尺测得释放位置到光电门中心的距离为x，气垫导轨总长为L，其最右端离桌面的高度为h，滑块和遮光条总质量为M，已知重力加速度为g，这一过程中滑块减少的重力势能表达式为______，滑块获得的动能表达式为______；（以上表达式均用已知字母表示）

（2）某实验小组在一次实验后，通过数据发现，滑块获得的动能略大于其减少的重力势能，可能的原因是______．

某同学利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处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s。

（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=____________（用H、h表示）。

（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

请在坐标纸上作出s2一h关系图。

（3）对比实验结果与理论计算得到的s2一h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____________（填“小于”或“大于”）理论值。

（4）从s2一h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_______________________。

“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。

（1）实验时，把           点作为零势能点，光电门应分别放在            点上，以便分别测出小球经过这些点时的速度。

（2）实验测得D点的机械能明显偏小，造成这个误差的原因可能是         。

A．摆锤释放的位置高于A点    

B．摆锤释放的位置在AB之间

C．摆锤在A点不是由静止释放的

D．光电门没有放在D点

在验证机械能守恒定律的实验中，设在选定的纸带上依次把点记为1，2，3，…等计数点，如图，纸带上所打点，记录了物体在不同时刻的位置，若物体运动从计数点2到计数点4过程来验证机械能守恒定律，（打点计时器的打点周期为T，物体的质量为m，重力加速度为g，图中字母表示的距离已知）．

（1）当打点计时器打点“2”时，物体动能的表达式应该是______；

（2）在此过程中重力势能的减少量为______

（3）要验证的机械能守恒的表达式为：______．

某探究小组利用如图所示装置探究平抛运动中机械能是否守恒．在斜槽轨道的末端安装一个光电门B，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平．地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印．重复实验多次，测得小球通过光电门的平均时间为2.50ms（毫秒）．当地重力加速度为9.8m/s2．

（1）小球直径为0.50cm，由此可知小球通过光电门的速度vB=______m/s；

（2）实验测得轨道离地面的高度h=0.441m，小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x=0.591m，则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0=______m/s；

（3）在误差允许范围内，实验结果满足小球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0满足______关系，就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的．