热门试卷

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mv2=mgh．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=______．

物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化的定量关系”，我们提供了如图的实验装置．

①某同学根据所学的知识，结合如图所示的装置，设计了一个本实验情景的命题：

设质量为m（已测量）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的______，通过光电门时的______，试探究外力做的功______与小球动能变化量______的定量关系．　

请在前两空格处填写物理量的名称和对应符号；在后两空格处填写数学表达式．

②某同学根据上述命题并测出如下数字：

用天平测定小球的质量m=0.50kg，用游标尺测出小球的直径d=1.00cm，用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h=80.80cm，计时装置记下小球经过光电门所用的时间t=2.50×10─3s，由此可算得小球经过光电门的速度为______m/s．小球从电磁铁处下落到经过光电门时重力做的功为______J，小球动能变化量为______J．（g取10m/s2，结果保留三位有效数字）

③根据②中计算出的数据得出本实验的结论为：______．

用落体法验证机械能守恒定律的实验中：

①运用公式mv2=mgh对实验条件的要求是在打第一个点时，重锤恰好由静止开始下落，为此，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近______．

②某同学实验步骤如下：

A．用天平准确测出重锤的质量；

B．把打点计时器架在铁架台上，并接上直流电源；

C．将纸带一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，使重锤靠近打点计时器；

D．先释放重锤，后接通电源；

E．取下纸带，再重复几次；

F．选择纸带，测量纸带上某些点之间的距离；

G．根据测量的结果进行数据计算．

H．你认为他实验步骤中多余的步骤是______，错误的步骤是______（均填序号）．

③在该实验中根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的______就证明机械能是守恒的，图象的斜率代表的物理量是______．

某校学生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由静止释放后机械能是否守恒．实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量．

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=______cm；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△t=1.2×10-2s，则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为______m/s．

（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量为m，滑块的质量为M，在本实验中还需要直接测量的物理量有：______．

A．光电门到导轨左端定滑轮的距离x

B．滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s

C．气垫导轨的总长L

（3）本实验通过比较______和是否相等（用直接测出的物理量符号写出表达式，重力加速度为g）说明系统的机械能是否守恒．

（4）为提高实验结果的准确程度，该实验小组的同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是______．

A．绳的质量要轻，滑块与滑轮间绳要水平

B．在“轻质绳”的前提下，绳越长越好

C．钩码的质量m越小越好

（5）你估计减少的重力势能______（大于、小于或等于）增加的动能．