摘要:17某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平.离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放.钢球的落点距轨道末端的水平距离为s. (1)若轨道完全光滑.s2与h的理论关系应满足s2= (用H.h表示). (2)该同学经实验测量得到一组数据.如下表所示: h(10-1m) 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 s2 (10-1m2) 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78 请在坐标纸上作出s2--h关系图. (3)对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线.自同一高度静止释放的钢球.水平抛出的速率 理论值. (4)从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著.你认为造成上述偏差的可能原因是 . 三 计算题(本题共3小题.共44分.解答时需要写出规范的物理表达式和必要的文字说明.只写对结果不给分)18. 用200N的拉力将地面上一个质量为10kg的物体加速提升10m至A点.空气阻力忽略不计.g取.求:(1) 这一过程中重力对物体所做的功. (2) 这一过程中拉力对物体所做的功. (3)物体在A点具有的动能.

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某同学利用如图所示的装置验证动能定理。固定并调整斜槽,使它的末端O点的切线水平,在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x

改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下:

高度 Hh为单位长度)

h

2h

3h

4h

5h

6h

7h

8h

9h

水平位移 x/cm

5.5

9.1

11.7

14.2

15.9

17.6

19.0

20.6

21.7

 (1)已知斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ,斜槽底端离地的高度为y,不计小球与水平槽之间的摩擦,小球从斜槽上滑下的过程中,动能定理若成立应满足的关系式是

                                     

(2)以H为横坐标,以          为纵坐标,在坐标纸上描点作图,如图乙所示;

(3)由第(1)、(2)问,可以得出结论:

                                                                             

(4)受该实验方案的启发,某同学改用图乙的装置实验。他将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一位置固定,仍将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并测量小球击中木板时平抛下落的高度d,他以H为横坐标,以          为纵坐标,描点作图,使之仍为一条倾斜的直线,也达到了同样的目的。

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某同学用如图14所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”。

a.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;

     b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号;

c.保持小车的质量M不变,多次改变配重的质量m,再重复步骤b

d.算出每条纸带对应的加速度的值;

e.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F),作出aF图象。

① 在步骤d中,该同学是采用vt图象来求加速度的。图15为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为BCD,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时,小车的速度为             m/s;


② 其余各点的速度都标在了vt坐标系中,如图16所示。t=0.10s时,打点计时器恰好打B点。请你将①中所得结果标在图16所示的坐标系中,并作出小车运动的vt图线;利用图线求出小车此次运动的加速度a = _________m/s2

 

 

③ 最终该同学所得小车运动的aF图线如图17所示,从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。根据图线可以确定下列说法中不正确的是         (     )

A.本实验中小车质量一定时,其加速度与所受合力成正比

B.小车的加速度可能大于重力加速度g

C.可以确定小车的质量约为0.50kg

D.实验中配重的质量m远小于小车的质量

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