摘要:Ep+Wf'= 2分解得vB =2 m/s 2分(3)物块从B点开始做平抛运动
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用气垫导轨装置验证机械能守恒定律,先非常仔细地把导轨调成水平,然后如图K26-4所示用垫块把导轨一端垫高H.滑块m上面装有宽度l=3 cm的挡光板,使滑块由轨道上端任一处滑下,测出它通过光电门G1和G2时的速度v1和v2,就可以算出它由G1运动到G2过程中动能的增加量ΔEk=m(v-v);再算出重力势能的减少量ΔEp=mgh,比较ΔEk与ΔEp的大小,便可验证机械能是否守恒.
(1)滑块的速度v1、v2如何求出?滑块由G1运动到G2下降的高度h如何求出?
(2)若测得图中L=1 m,s=0.5 m,H=20 cm,m=500 g,滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10-2 s和2.0×10-2 s,当地重力加速度g=9.80 m/s2,试判断机械能是否守恒.
图K26-4
查看习题详情和答案>>某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验中,采用重物自由下落的方法,得到一条点迹清晰的纸带,实验器材及打出的纸带如图所示.已知打点计时器打点周期为0.02s,当地重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg.把纸带中第一个点记作O(此时重物的速度为零),另选打点计时器连续打下的3个点A、B、C为计数点,经测量A、B、C各点到O的距离分别为9.51cm、12.70cm、15.70cm.根据以上数据计算或分析重物由O点运动到B点的过程:(计算结果均取3位有效数字)
(1)重物的重力势能减少量为
(2)重物的动能增加量为
(3)这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量
(4)分析产生误差可能的原因是
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(1)重物的重力势能减少量为
△EP=1.24J
△EP=1.24J
;(2)重物的动能增加量为
△Ek=1.19J
△Ek=1.19J
;(3)这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量
大于
大于
动能的增加量(填“大于”、“小于”或“等于”);(4)分析产生误差可能的原因是
①重物下落受到阻力作用,必须克服摩擦力、空气阻力等做功;②长度测量△Ek=1.19J误差.
①重物下落受到阻力作用,必须克服摩擦力、空气阻力等做功;②长度测量△Ek=1.19J误差.
.(至少写出一条原因)(2012?石家庄一模)为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图所示,光滑水平桌面距地面高为h,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于原长.将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,已知重力加速度为g
(1)某次实验测得小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s、mg之间的关系式为
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上做出x-s图象.
(3)由图象得出x与s的关系式为
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(1)某次实验测得小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s、mg之间的关系式为
Ep=
mgs2 |
4h |
Ep=
;mgs2 |
4h |
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上做出x-s图象.
弹簧压缩量x/m | 0.010 | 0.015 | 0.020 | 0.025 | 0.030 | 0.035 |
小球飞行水平距离s/m | 2.0 | 3.0 | 4.1 | 5.9 | 6.0 | 7.0 |
x=0.005s
x=0.005s
;由实验得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的关系式为Ep=
104mgx2 |
h |
Ep=
.104mgx2 |
h |
(2010?天津模拟)(1)某同学做“双缝干涉测光的波长”实验时,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出,如图所示.测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时螺旋测微器的示数为
(2)气垫导轨是常用的一种实验仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平
C.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1,
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2
①实验中还应测量的物理量是
②利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是
③利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为
(3)实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω):
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω:)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ):
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A):
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A):
F.开关、导线若干:
请解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是
②根据某同学测得的数据得知电动势E=3V,内阻r=6Ω,某小灯泡的伏安特性曲线如图所示,将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为
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4.946
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mm.(2)气垫导轨是常用的一种实验仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平
C.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1,
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2
①实验中还应测量的物理量是
B的右端至D板的距离L2
B的右端至D板的距离L2
.②利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是
mA
-mB
=0
L1 |
t1 |
L2 |
t2 |
mA
-mB
=0
.L1 |
t1 |
L2 |
t2 |
③利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为
EP=
mA(
)2+
mB(
)2,
1 |
2 |
L1 |
t1 |
1 |
2 |
L2 |
t2 |
EP=
mA(
)2+
mB(
)2,
1 |
2 |
L1 |
t1 |
1 |
2 |
L2 |
t2 |
(3)实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω):
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω:)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ):
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A):
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A):
F.开关、导线若干:
请解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是
D
D
(填代号),应选择的电流表量程是0~0.6A
0~0.6A
(填量程),应选择的电压表量程是0~3V
0~3V
(填量程).②根据某同学测得的数据得知电动势E=3V,内阻r=6Ω,某小灯泡的伏安特性曲线如图所示,将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为
0.375W
0.375W
W.(保留3位有效数字)