8.(08年江苏卷)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,s2h的理论关系应满足s2   (用Hh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(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率       (填“小于”或“大于”)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    

答案:(1)4Hh(2)见图

(3)小于 (4)摩擦,转动(回答任一即可)

解析:(1)根据机械能守恒,可得离开轨道时速度为,由平抛运动知识可求得时间为,可得.

(2)依次描点,连线,注意不要画成折线。

(3)从图中看,同一h下的s2值,理论值明显大于实际值,而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定,可见实际水平速率小于理论速率。

(4)由于客观上,轨道与小球间存在摩擦,机械能减小,因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持,而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分,也会导致实际速率明显小于“理论”速率(这一点,可能不少同学会考虑不到)。

8.(07年全国理综Ⅰ)碰撞的恢复系数的定义为,其中v10v20分别是碰撞前两物体的速度,v1v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2,(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。

实验步骤如下:

安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O

第一步: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。

第二步:把小球 2 放在斜槽前端边缘处的C点,让小球 1 从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。

第三步:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OMOPON的长度。

上述实验中,

P点是_____________的平均位置,

M点是_____________的平均位置,

N点是_____________的平均位置,

②请写出本实验的原理                             

                                       

                                          

写出用测量量表示的恢复系数的表达式                     

③三个落地点距O点的距离OMOPON与实验所用的小球质量是否有关?

______________________________________________________________________

答案:①P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置

M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置

N点是小球2落点的平均位置

②小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同,设为t,则有

     OPv10t

     OMv1t

     ONv2t

小球2碰撞前静止, v20=0

   

OP与小球的质量无关,OMON与小球的质量有关, 由图可知OP=2a+R,因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标

6.(07年海南卷)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。

⑴填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不

考虑摩擦力的影响):

①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t

②用米尺测量A1A2之间的距离s,则小车的加速度a=      

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F        

④改变        ,重复上述测量。

⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。

⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:

①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0

②进行⑴中的各项测量。

③计算与作图时用(hh0)代替h

对此方案有以下几种评论意见:

A.方案正确可行。

B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。

其中合理的意见是       

答案:⑴②

    ③

④斜面倾角(或填h的数值)

⑵C

 0  137729  137737  137743  137747  137753  137755  137759  137765  137767  137773  137779  137783  137785  137789  137795  137797  137803  137807  137809  137813  137815  137819  137821  137823  137824  137825  137827  137828  137829  137831  137833  137837  137839  137843  137845  137849  137855  137857  137863  137867  137869  137873  137879  137885  137887  137893  137897  137899  137905  137909  137915  137923  447348 

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