13.如图所示,两个质量各为m1m2的小物块AB,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1>m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律.

(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有________(填选项前编号).

①物块的质量m1m2

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间;

③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间;

④绳子的长度.

(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:

①绳的质量要轻;

②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好;

③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃;

④两个物块的质量之差要尽可能小.

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是______(填选项前编号).

(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:________________________________________________________________________.

[答案] (1)①②或①③ (2)①③

(3)例如:“对同一高度进行多次测量取平均值”;“选取受力后相对伸长尽量小的绳”等.(任选一条即可)

[解析] AB在运动过程中,速度大小始终相等.需要验证的式子为(m1m2)ghm1v2+m2v2

即(m1m2)gh=(m1+m2)v2

因此,必须测出m1m2h并利用vat求得速度,其中由于m1gFTm1aFTm2gm2a,所以ag.因此选①②或①③均可.结合此实验原理易知绳子适当长一些便于操作,但不可过长;m1m2越接近,摩擦力等阻力对实验测量的影响越明显,为提高实验结果的准确度,应选①③.多次测量求平均值的方法在测量型实验中经常应用.另外选取受力后相对伸长尽量小的绳也可提高实验结果准确程度.

12.物体沿斜面下滑时动能发生变化.某实验小组为了探究滑块由静止开始沿斜面匀加速下滑过程中动能变化与哪些因素有关,利用如图所示的斜面和滑块A做实验,进行了相应的探究.

(1)请说出实验中可能影响滑块A动能变化的两个因素:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(2)请设计一实验方案,能直观地反映滑块A滑至斜面底端N处动能大小的不同;

例如:方案甲:在斜面底端N处水平放置一平板,并使连接处足够平滑,然后在N处放另一质量较小的滑块B,滑块A滑至N处的动能越大,则滑块B被碰后在平板上滑行得越远.

你设计的方案乙:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(3)该实验小组利用上述“方案甲”进行实验,并用速度传感器和刻度尺分别测得滑块BN处被碰后的初速度v的大小与滑行距离x大小对应关系的四组数据,见表.请在下图中用图象法求出滑块B与平板之间的动摩擦因数μ.(g取10m/s2)

B滑行距离x/m
BN点速度v/(m·s1)
0.18
0.61
0.32
0.80
0.50
1.01
0.69
1.20

[答案] 见解析

[解析] (1)影响滑块A动能变化的因素有:斜面的粗糙程度(或动摩擦因数;或摩擦力);斜面的倾角大小等.

(2)观察滑块A在与斜面平滑连接的水平面上滑行的位移越大,动能越大.或滑块A平抛落地水平位移越大,动能越大.或滑块A沿平滑连接的斜面或弧形面上滑高度越高,说明动能越大.或观察滑块A从斜面滑到N位置时,也会发生明显形变的障碍物(如海绵、沙子、弹簧、橡皮泥、弹性网等)作用,通过观察,它们的形变越大,动能越大.

(3)图象如图所示:

由动能定理,mv2μmgxv2=2μgx

由图象可知动摩擦因数μ≈0.1.

 0  138126  138134  138140  138144  138150  138152  138156  138162  138164  138170  138176  138180  138182  138186  138192  138194  138200  138204  138206  138210  138212  138216  138218  138220  138221  138222  138224  138225  138226  138228  138230  138234  138236  138240  138242  138246  138252  138254  138260  138264  138266  138270  138276  138282  138284  138290  138294  138296  138302  138306  138312  138320  447348 

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