摘要:3.知道重力势能的相对性. [知能准备]
网址:http://m.1010jiajiao.com/timu_id_3967749[举报]
(Ⅰ)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已知当地的重力加速度g=9.80m/s2

①实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J;此时重锤的动能比开始下落时增加了 J,根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是 .(重锤质量m已知)
②在图乙所示的纸带基础上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2/2为纵轴画出的图线应是如下图中的 .图线的斜率表示 .

(Ⅱ)碰撞的恢复系数的定义为e=
,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1.某同学借用验证动力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,并记下重锤线所指的位置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OM、OP、ON的长度.
上述实验中,
①P点是 平均位置,
M点是 平均位置,
N点是 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OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系? .
查看习题详情和答案>>
①实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
②在图乙所示的纸带基础上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2/2为纵轴画出的图线应是如下图中的
(Ⅱ)碰撞的恢复系数的定义为e=
| |v2-v1| | |v20-v10| |
实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置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OM、OP、ON的长度.
上述实验中,
①P点是
M点是
N点是
②请写出本实验的原理
③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?
(1)还需要的器材是
天平,刻度尺
天平,刻度尺
.(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对
重力势能
重力势能
的测量,进而转化为对质量
质量
和高度
高度
的直接测量.(3)为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系,除以上器材外,还准备了两个轻弹簧 B 和 C,弹簧 A、B、C 的劲度系数均不相同.下表是记录的数据.
表一:弹簧 A
| 压缩量x(cm) | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 上升高度h(cm) | 2.5 | 10 | 22.5 | 40 |
| 劲度系数k(N/m) | A | B | C |
| 上升高度h(cm) | 10 | 20 | 30 |
控制变量法
控制变量法
;②根据以上数据,你认为弹簧的弹性势能与形变量的关系是
劲度系数一定时,弹性势能与形变量的平方成正比
劲度系数一定时,弹性势能与形变量的平方成正比
;与劲度系数的关系是形变量一定时,弹性势能与劲度系数成正比
形变量一定时,弹性势能与劲度系数成正比
.