5.(1)关于验证机械能守恒定律实验,下面列出一些实验步骤:

A.用天平称出重物和夹子的质量

B.将重物系在夹子上

C.将纸带穿过打点计时器,上端用手提着,下端夹在系有重物的夹子上,再把纸带向

上拉,让夹子静止靠近打点计时器处

D.把打点计时器接在学生电源的交流输出端,把输出电压调至6 V(电源暂不接通)

E.把打点计时器用铁夹固定在放在桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直线上

F.在纸带上选取几个点,进行测量并记录数据

G.用秒表测出重物下落时间

H.接通电源,待打点计时器工作稳定后释放纸带

I.切断电源

J.更换纸带,重新进行两次实验

K.在三条纸带中,选出较好的一条

L.进行计算,得出结论,完成实验报告

M.拆下导线,整理器材

对于本实验以上步骤中,不必要的有________;正确步骤的合理顺序是________(填写代

表字母).

(2)某同学利用如图5-5-13所示的装置探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系.在

水平桌面上贴有标尺,左端有一固定挡板,弹簧水平放置在桌面上,左端固定在挡板上,

用一物块从弹簧的原长处挤压弹簧,然后释放物块.通过测量不同情况下弹簧的压缩量

x和相应的物块从开始运动到停止的位移L,就可以寻找到弹簧的弹性势能与形变量间的

关系.

图5-5-13

①假设物块与桌面间的动摩擦因数为μ,物块的质量为m,写出弹簧弹性势能与上述有

关物理量的表达式Ep=________.

②实验中是否需要测量物块的质量和物块与桌面间的动摩擦因数________(填“是”或

“否”)?以L为纵坐标,以x2为横坐标,作出Lx2关系的图线,若图线是一条过原点

的直线,你得到的实验结论是________.

解析:(1)根据实验原理和操作步骤可知不必要的有A、G;正确步骤的合理顺序是E、

D、B、C、H、I、J、K、F、L、M.

答案:(1)A、G EDBCHIJKFLM (2)①EpμmgL ②否 弹簧的弹性势能与形变量的

二次方成正比

3.科技活动小组成员利用暑假进行社会实践活动时,发现可以利用古

代抛石机的模型来验证机械能守恒定律,其原理如图5-5-9所示.

图中O为转轴,A球固定于杆上且质量为mAB球放在勺形槽内且

质量为mB.由静止释放轻杆后,可以逆时针转动,轻杆转到竖直位置   图5-5-9

时,B球被水平抛出.

(1)要验证机械能守恒定律,首先需要测量mAmB及两球距O点的距离LALB,除此之

外还需要测量的物理量有________.

A.A球从释放运动到最低点的时间t

B.O离地面的高度h

C.B球落地点与O的水平距离x

D.释放轻杆时A球的高度h0

(2)下列减小实验误差的措施中,可行的有________.

A.开始释放时,让轻杆水平

B.支架处地面与B球落地处地面要在同一水平面上

C.杆的硬度尽量高

D.在同一高度多次释放A球的前提下,取B球的平均落点,然后测量x

E.尽量减小转轴O处的摩擦力

F.尽量减小B球的质量

(3)在轻杆从水平状态无初速释放的前提下,结合上述测定的物理量,可求系统重力势能

减少量为________,动能增加量为________,正常情况下会出现前者________(填“大

于”或“小于”)后者.

解析:(1)验证实验中AB两球系统的机械能守恒,应先找出AB两球初、末状态对

应的机械能,与轻杆转动时间无关,所以B、C、D三项正确.

(2)A项满足h0h,便于计算两球初、末状态对应的机械能;B项可以保证测量操作容

易控制,且便于计算重力势能的变化量;C项避免弹性势能的参与;D项是多次测量求

平均值;E项减少摩擦力能减少机械能向内能的转化,F项中B球应当尽量选用密度大

的,以减小空气阻力,而与质量无关.所以A、B、C、D、E项均正确.

(3)轻杆从水平状态无初速释放,达到最低点过程中,A球重力做正功,B球重力做负功,

B球脱离勺形槽后做平抛运动,所以系统势能的减少量为(mALAmBLB)g,动能的增加

量为mAv+mBvvB=,vALA,联立解得动能的增加量为

,因为有阻力,所以重力势能减小量一般大于动能增加量.

答案:(1)BCD (2)ABCDE (3)(mALAmBLB)g

 大于

 0  139266  139274  139280  139284  139290  139292  139296  139302  139304  139310  139316  139320  139322  139326  139332  139334  139340  139344  139346  139350  139352  139356  139358  139360  139361  139362  139364  139365  139366  139368  139370  139374  139376  139380  139382  139386  139392  139394  139400  139404  139406  139410  139416  139422  139424  139430  139434  139436  139442  139446  139452  139460  447348 

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