题目内容

某研究性学习小组用如图所示装置验证机械能守恒定律。如图中,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.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s,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.求:

【小题1】用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 =          
【小题2】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
ΔEP =        ,动能的增加量ΔEK=          


【小题1】
【小题2】
【小题3】

解析

练习册系列答案
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(1)某研究性学习小组用如图1所示装置验证机械能守恒定律.图中悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能瞬间被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.在水平地面上放上白纸,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.用重垂线确定出A、B点在白纸上的投影点N、M.用米尺量出AN的高度H、BM的高度h,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用题中所给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=
mg(H-h)
mg(H-h)
,动能的增加量△Ek=
mgx2
4h
mgx2
4h

②要想验证小球从A到B的过程中机械能守恒,只需验证关系式
H-h=
x2
4h
H-h=
x2
4h
成立即可.
(2)①在“测金属电阻率”实验中,用螺旋测微器测得金属丝的直径的读数如图2所示,则直径d=
0.900
0.900
mm.
②测得接入电路的金属丝的长度为L,已知其电阻大约为25Ω.
在用伏安法测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1.5V,内阻很小)、导线、开关外,电流表应选
Al
Al
,电压表应选
V2
V2
,滑动变阻器应选
R1
R1
.(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在虚框内(图3).
电流表 A1(量程40mA,内阻约0.5Ω)
电流表A2(量程10mA,内阻约0.6Ω)
电压表V1 (量程6V,内阻约30kΩ)
电压表V2(量程1.2V,内阻约的20kΩ)
滑动变阻器R1(范围0-10Ω)
滑动变阻器R2(范围0-2kΩ)
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
1
2
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.实验步骤如下(将下列实验步骤补充完整,自己设定需用的字母):
(1)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.
(2)用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.
(3)让小球每一次都
同一点由静止
同一点由静止
释放,重复实验10次.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.
(4)用米尺量出
AN的高度h1、BM的高度h2
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
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.
(5)数据处理
①根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为
65.0
65.0
cm.
②表示出小球平抛时的初速度v0=
x.
g
2h2
x.
g
2h2
.(用题中所给字母和自己设定的字母表示)
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=
mg(h1-h2
mg(h1-h2
,动能的增加量△EK=
mgx2
4h2
mgx2
4h2
.(用题中所给字母和自己设定的字母表示)
④本实验误差的主要来源有
小球在运动过程中受到阻力
小球在运动过程中受到阻力
(试举出一条).

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