题目内容

【题目】某同学用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

1)实验前用螺旋测微器测出小球的直径,示数如图乙所示,则小球直径d__________mm

2)固定板O通过铁夹固定在铁架台上,小球紧靠固定板由静止释放,小球通过光电门A所用时间为t,小球直径为d,测出球靠在固定板时球心到光电门中心的距离h,根据测得数值,若在误差允许的范围内,满足条件__________(设当地重力加速度为g,用给定的和测得的物理量字母符号hdtg等表示),则机械能守恒定律得到验证。

3)保持固定板位置不变,改变光电门的位置,重复上述实验,测得多组h及小球通过光电门的时间t,为了能做出图象是一条通过原点的直线,需要作出h_________(填“t“、”t2”、“”或“)图像;若得到图象直线的斜率为k,在误差允许的范围内,若满足__________ (dgk物理量符号表示),则机械能守恒定律得到验证。

【答案】8.1178.1158.119 gh= k=d2=2gk

【解析】

1[1]螺旋测微器的固定刻度读数为8mm,可动刻度读数为0.01×11.7mm=0.117mm,所以最终读数为8.117mm.

2[2]小球通过光电门的速度

则动能的增加量

动力势能的减小量

则小球在下落过程中机械能守恒,即要验证的表达式为

3[3][4]

应作图像,若满足则机械能守恒定律得到验证;

练习册系列答案
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【题目】某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为 h 的光 滑水平桌面上,放置两个小球 a b。其中,b 与轻弹簧紧挨着但不栓接,弹簧左侧固 定,自由长度时离桌面右边缘足够远,起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a 放置于桌面 边缘,球心在地面上的投影点为 O 点。实验时,先将 a 球移开,弹簧解除锁定,b 沿桌 面运动后水平飞出。再将 a 放置于桌面边缘,弹簧重新锁定。解除锁定后,b 球与 a 发生碰撞后,均向前水平飞出。重复实验 10 次。实验中,小球落点记为 ABC

(1) a 球质量为 ma,半径为 rab 球质量为 mb 半径为 rbb 球与 a 球发生碰撞后,均向前水平 飞出,则 ______

Ama<mbra=rb Bma<mbra<rb Cma>mbra=rb Dma>mbra>rb

(2)为了验证动量守恒,本实验中必须测量的物理 量有____

A.小球 a 的质量 ma 和小球 b 的质量 mb

B.小球飞出的水平距离 xOAxOBxOC

C.桌面离地面的高度 h

D.小球飞行的时间

(3)关于本实验的实验操作,下列说法中不正确的是______

A.重复操作时,弹簧每次被锁定的长度应相同

B.重复操作时发现小球的落点并不完全重合,说明实验操作中出现了错误

C.用半径尽量小的圆把10 个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置

D.仅调节桌面的高度,桌面越高,线段 OB 的长度越长

(4)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足表达式:__________ 即说明碰撞过程遵循动量守恒。(用题中已测量的物理量表示)

(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能,他测量了桌面离地面的高度h,该地的 重力加速度为g,则弹簧锁定时具有的弹性势能 Ep _______。(用题中已测量的 物理量表示)

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