题目内容
实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题。
① 实验操作步骤如下:
A.按实验要求安装好实验装置。
B.使重锤靠近打点计时器,接着先释放重锤,再接通电源, 打点计时器在纸带上打下一系列的点。
C.图为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续打点A、B、C……与 O点之间的距离h1、h2、h3……。
以上A、B、C三个选项中哪个选项是错误的_________。
②已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测的h1、h2、h3,可得重锤下落到B点时的速度大小为________,纸带从O点下落到B点的过程中,重锤增加的动能为 ,减小的重力势能为 ,在误差允许范围内重锤动能增加量 重力势能减少量(填写“大于”、“等于”或“小于”)。
③取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek 和重力势能Ep,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1="2.94" J/m,请计算图线Ⅱ的斜率k2= J/m(保留3位有效数字)。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为 (用k1和k2字母表示)。
①B;②;;mgh2 ;等于;③2.80(2.73~2.83均可); (k1用mg表示也可)
解析试题分析:①中的B步骤中,要先接通电源后放纸带;②根据运动规律可得B点的速度为vB=;纸带从O点下落到B点的过程中,重锤增加的动能为,减小的重力势能为,在误差允许范围内重锤动能增加量等于重力势能减少量。③图线Ⅱ的斜率;设重物下落的高度为h,则由图线可知,重力势能减少量为k1h;动能增加量为k2h,克服阻力做功为:k1h-k2h;则阻力为k1-k2;平均阻力与重锤所受重力的比值为(k1用mg表示也可)。
考点:验证机械能守恒定律。
在做“研究平抛物体运动”的实验中,引起实验误差的原因是( )
①安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平
②确定Oy轴时,没有用重锤线
③斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦
④空气阻力对小球运动有较大影响
A.①③ | B.①②④ | C.③④ | D.②④ |
“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。
(1)该实验 (填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
(2)关于该实验,下列说法正确的是 ;
A.打点计时器可以用直流电源供电,电压为4~6V |
B.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等 |
C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出 |
D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功 W,依次做出W—vm、W—vm2、W—vm3、W2—vm…的图象,直到找出合力做功与物体速度变化的关系。 |