- 验证机械能守恒定律
- 共364题
在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用重物的质量为m，当地的重力加速度为g，打点计时器的打点时间间隔为T．某同学通过实验得到一条如图所示的纸带，纸带上的“0”点是物体刚要下落时打下的点，点“0”和“1”之间还有若干点，点“1”和点“6”之间各点为连续点，各点之间的距离如图所示．从“0”到“5”的过程中物体减小的重力势能的表达式为______，当打点“5”时物体的速度为______，这时物体动能的表达式为______．
正确答案
根据重力势能的定义式得：
重力势能减小量△Ep=mgh=mg（s1+s2+s3+s4+s5）
利用匀变速直线运动的推论
v5=
Ek5=
故答案为：mg（s1+s2+s3+s4+s5），
根据有关实验，回答问题：
（1）如图甲中螺旋测微器读数为______mm
（2）某同学在做验证机械能守恒定律的实验中，使用50Hz 交变电流作电源，在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，他测量了C点到A点、和E点到C点的距离，如图乙 所示．则纸带上C点的速度vC=______m/s，重物的加速度为______m/s2．（结果保留两位有效数字）
（3）如图丙（a）所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是（b）图中的图______．
正确答案
（1）螺旋测微器的固定刻度读数4mm，可动刻度读数为0.01×24.5=0.245mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=4+0.245=4.245mm．
（2）匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小，所以有：
vC=
根据△x=aT2有：
a=
故答案为：（1）4.245（2）1.9，9.6（3）A
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--h关系图．
（3）对比实验结果与理论计算得到的s2--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--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______．
正确答案
（1）对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，
运用动能定理研究得：
mgh=
对于平抛运动，运用平抛运动的规律得出：
在竖直方向：H=
在水平方向：s=vt-------------②
由①②得：
s=2
所以：s2=4Hh
（2）见图
（3）
对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值．
（4）从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力．由于摩擦力做功损失了部分机械能，所以造成实验中水平抛出的速率小于理论值．
故答案为：（1）4Hh
（2）（见右图）
（3）小于
（4）小球与轨道间存在摩擦力．
利用图1装置验证机械能守恒定律。
（1）打点计时器应接______________（填“交流”或“直流”）电源。
（2）实验部分步骤如下：
A．按图1装置沿竖直方向固定好打点计时器，把纸带下端挂上重物，穿过打点计时器。
B．将纸带下端靠近打点计时器附近静止，_______________，______________打点计时器在纸带上打下一系列的点。
C．图2为打出的一条纸带，用________________测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为h1，h2，h3。
（3）设打点计时器的周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，则重物下落到B点时的速度
（4）由于纸带受到的摩擦，实验测得的
正确答案
（1）交流
（2）接通电源；释放纸带；刻度尺
（3）
（4）小于
某同学利用“验证机械能守恒定律”的实验装置探究重锤的速度随时间的变化规律。使用交流电源的频率为50Hz，让重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），打下图中D点时纸带的速度vD＝__________m/s （保留三位有效数字），该同学处理纸带后得数据如表，请在坐标纸上作出其v-t图象。若该同学根据图线测出的重力加速度明显小于当地实际的重力加速度，试分析可能的原因：
正确答案
3.56 ；
；受到摩擦阻力和空气阻力的作用
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