氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜,使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零,因此可以利用氣墊導(dǎo)軌裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
(1)如圖所示,做實(shí)驗(yàn)時(shí),將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫出),可讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為△t,用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度為d,用刻度尺測(cè)得釋放位置到光電門中心的距離為x,氣墊導(dǎo)軌總長(zhǎng)為L(zhǎng),其最右端離桌面的高度為h,滑塊和遮光條總質(zhì)量為M,已知重力加速度為g,這一過(guò)程中滑塊減少的重力勢(shì)能表達(dá)式為______,滑塊獲得的動(dòng)能表達(dá)式為______;(以上表達(dá)式均用已知字母表示)
(2)某實(shí)驗(yàn)小組在一次實(shí)驗(yàn)后,通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),滑塊獲得的動(dòng)能略大于其減少的重力勢(shì)能,可能的原因是______.
(1)這一過(guò)程滑塊減小的重力勢(shì)能Ep=MgH=Mg
h
L
x
,滑塊通過(guò)光電門的速度v=
d
△t
,則滑塊獲得動(dòng)能Ek=
1
2
Mv2=
1
2
M(
d
△t
)2

(2)上述過(guò)程是重力勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化的過(guò)程,因此當(dāng)滑塊獲得的動(dòng)能略大于其減少的重力勢(shì)能時(shí),其原因可能是釋放時(shí)滑塊有初速度、或測(cè)量釋放位置到光電門中心的距離x的值偏小、或測(cè)量遮光條寬度d偏大.
故答案為:(1)
x
L
Mgh
,
1
2
M(
d
△t
)
2
,釋放時(shí)滑塊有初速度、或測(cè)量釋放位置到光電門中心的距離x的值偏小、或測(cè)量遮光條寬度d偏大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

以地面為參考平面,從地面豎直上拋兩個(gè)質(zhì)量不等的物體(不計(jì)空氣阻力),它們的初動(dòng)能相等.當(dāng)它們上升到同一高度時(shí),具有相等的( 。
A.重力勢(shì)能B.動(dòng)能C.機(jī)械能D.速率

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示地面上豎直放置一根帶有托盤的輕質(zhì)彈簧(托盤和彈簧的質(zhì)量忽略不計(jì)),其下端與地面固定連接,上端的托盤內(nèi)放有質(zhì)量為m=2kg的物體P.彈簧的勁度為k=400N/m,原長(zhǎng)為l0=0.50m.有一根輕細(xì)繩兩端分別與托盤和地面栓接,使得彈簧處于壓縮狀態(tài),如圖所示,此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為l=0.30m,具有的彈性勢(shì)能為Ep=8J.現(xiàn)將繩子剪斷,此后一段時(shí)間內(nèi)物體P將向上運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2,試求:
(1)物體P在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的速率;
(2)物體P相對(duì)于地面所能夠達(dá)到的最大高度H.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J,此后撤出力F,物體又經(jīng)過(guò)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn),若以地面為零勢(shì)能面,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.物體回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能為60J
B.恒力F=2mgsinθ
C.撤出力F時(shí),物體的重力勢(shì)能是45J
D.動(dòng)能與勢(shì)能相等的時(shí)刻一定出現(xiàn)在撤去力F之后

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

某探究小組利用如圖所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能是否守恒.在斜槽軌道的末端安裝一個(gè)光電門B,調(diào)節(jié)激光束與球心等高,斜槽末端水平.地面上依次鋪有白紙、復(fù)寫紙,讓小球從斜槽上固定位置A點(diǎn)無(wú)初速釋放,通過(guò)光電門后落在地面的復(fù)寫紙上,在白紙上留下打擊。貜(fù)實(shí)驗(yàn)多次,測(cè)得小球通過(guò)光電門的平均時(shí)間為2.50ms(毫秒).當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2
(1)小球直徑為0.50cm,由此可知小球通過(guò)光電門的速度vB=______m/s;
(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得軌道離地面的高度h=0.441m,小球的平均落點(diǎn)P到軌道末端正下方O點(diǎn)的距離x=0.591m,則由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解得小球平拋的初速度v0=______m/s;
(3)在誤差允許范圍內(nèi),實(shí)驗(yàn)結(jié)果滿足小球通過(guò)光電門的速度vB與由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解的平拋初速度v0滿足______關(guān)系,就可以認(rèn)為平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是守恒的.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

某同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),請(qǐng)指出這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生誤差的主要原因(找出兩條即可):______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在6V、50Hz的交流電源上,自由下落的重錘質(zhì)量為1kg,打下一條理想的紙帶如圖所示,取g=9.8m/s2,O為始起點(diǎn),則:
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí),重錘下落的速度VB=______m/s,
(2)從始起點(diǎn)O到打B點(diǎn)的過(guò)程中,重錘的重力勢(shì)能減少量
△Ep=______J,動(dòng)能的增加量△Ek=______J(保留兩位有效數(shù)字).△Ep>△Ek的原因是______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖甲所示是用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平.回答下列問(wèn)題:
(1)為完成此實(shí)驗(yàn),除以上的器材,還需要的器材有______
A.毫米刻度尺
B.秒表
C.0~12V的直流電源
D.0~12V的交流電源
(2)在實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,實(shí)驗(yàn)選用的重物質(zhì)量m=1kg,紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C到打下第一點(diǎn)O的距離如圖乙所示,則從打下O點(diǎn)至B點(diǎn)的過(guò)程中,重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=______J,動(dòng)能的增加量△Ek=______J.(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
(3)通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn),△Ep______△Ek(選填“小于”、“大于”或“等于”),這是因?yàn)開_____.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,紙帶將被釋放瞬間的四種情景如照片所示,其中最合適的是( 。
A.B.C.D.

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