题目内容
16.用如图装置来验证机械能守恒定律,(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出挡光片中心(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离H.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t.
③测出挡光片的宽度,则重物A经过光电门时的速度为$\frac{d}{△t}$.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为mgH=$\frac{1}{2}$(2M+m)($\frac{d}{△t}$)2(已知重力加速度为g)
分析 根据系统机械能守恒,得出系统重力势能的减小量和系统动能的增加量,根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度求出系统末动能.
对系统研究,根据牛顿第二定律求出加速度与m的关系式,通过关系式分析,m增大,a趋向于何值.
解答 解:(1)需要测量系统重力势能的变化量和动能的增加量,运用极短时间内的平均速度等于瞬时速度,则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离,系统的末速度为:v=$\frac{d}{△t}$,
(2)则系统重力势能的减小量△Ep=mgH,
系统动能的增加量为:△Ek=$\frac{1}{2}$(2M+m)v2=$\frac{1}{2}$(2M+m)($\frac{d}{△t}$)2
若系统机械能守恒,则有:mgH=$\frac{1}{2}$(2M+m)($\frac{d}{△t}$)2
故答案为:(1)①挡光片中心,③$\frac{d}{△t}$;(2)mgH=$\frac{1}{2}$(2M+m)($\frac{d}{△t}$)2.
点评 本题考查了系统机械能守恒定律得验证,解决本题的关键知道实验的原理,知道误差产生的原因,关键得出加速度的表达式.
练习册系列答案
相关题目
6.如图所示是一物体的x-t图象,则该物体在6s内的路程与位移大小分别是( )
A. | 0m,0m | B. | 6m,0m | C. | 10m,2m | D. | 12m,0m |
7.如图所示,光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P,将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放,它将沿斜面向上运动.设斜面足够长,则在Q向上运动的过程中( )
A. | 物块Q的动能一直增大 | |
B. | 物块Q的电势能一直增大 | |
C. | 物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大 | |
D. | 物块Q的机械能一直增大 |
4.如图所示,三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面,电势值分别为10V、20V、30V,实线是一带负电的粒子(不计重力),在该区域内的运动轨迹,对于这轨道上的a、b、c三点来说( )
A. | 粒子必先过a,再到b,然后到c | |
B. | 粒子在三点所受的合力Fa>Fb>Fc | |
C. | 粒子在三点的动能大小为Ekb>Eka>Ekc | |
D. | 粒子在三点的电势能大小为Epb>Epa>Epc |
11.学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是( )
A. | 蓝仔说,下午2点40分上课,2点40分是我们上课的时刻 | |
B. | 红孩说,下午2点40分上课,2点40分是我们上课的时间间隔 | |
C. | 紫珠说,下午2点40分上课,3点20分下课,上课的时刻是40分钟 | |
D. | 黑柱说,3点20分下课,3点20分是我们下课的时间间隔 |
5.下列各物体的运动速度,指平均速度的是( )
A. | 某同学百米赛跑的速度 | B. | 雨点落地时的速度 | ||
C. | 子弹射出枪口时的速度 | D. | 石子抛出后第2秒末的速度 |
6.两个人手拉着手向相反方向互相拉对方,关于这两个人的拉力下列理解正确的是( )
A. | 力气大的一方给对方的拉力大于对方给他的拉力 | |
B. | 由于作用力和反作用力总是大小相等的,所以谁也拉不动对方 | |
C. | 两人的拉力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,因此是一作用力与反作用力 | |
D. | 两人的拉力同时出现,同时增大,同时减小,同时消失 |