题目内容

【题目】某同学做验证机械能守恒实验,实验装置如图所示:

(1)现有的器材为:带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、毫米刻度尺、导线及开关。为完成此实验,还需要下列__________器材(填入正确选项前的字母);

A. 秒表 B. 交流电源 C. 天平

(2)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中纸带上任意两点间的 _______

A. 动能变化量与势能变化量

B. 速度变化量和势能变化量

C. 速度变化量和高度变化量

(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点ABC,测得它们到起始点O的距离分别为hAhBhC 。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量___________,动能变化量___________

(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_______

A.利用公式计算重物速度

B.利用公式计算重物速度

C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D.没有采用多次实验算平均值的方法

【答案】B A mghB C

【解析】

(1)[1]本实验中需要测量点迹间的距离,从而得出瞬时速度和下降的高度,所以需要刻度尺。实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,不需要测量质量,则不需要天平;本实验不需要测量时间,故不需要秒表,故选B

(2)[2]为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,故选A

(3)[3]从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量为

B点的速度为

[4]则动能的增加量为

(4)[5]由于纸带在下落过程中,重锤和空气之间存在阻力,纸带和打点计时器之间存在摩擦力,所以减小的重力势能一部分转化为动能,还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功,故重力势能的减少量大于动能的增加量,故C正确,ABD错误。

故选C

练习册系列答案
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【题目】如图所示,用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置MPNO点的距离,即线段OMOPON的长度。

(1)对于上述实验操作,下列说法正确的是________

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道末端必须水平

D.小球1质量应大于小球2的质量

(2)上述实验除需测量线段OMOPON的长度外,还需要测量的物理量有________

AAB两点间的高度差h1

BB点离地面的高度h2

C.小球1和小球2的质量m1m2

D.小球1和小球2的半径r

(3)当所测物理量满足表达式____________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失。

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