為探究物體在下落過程中機械能是否守恒,某同學采用實驗裝置如下左圖所示。
(1)其設計方案如下:讓質(zhì)量為m的鐵塊從開始端自由下落,開始端至光電門的高度差為h,則此過程中小鐵塊的重力勢能的減少量為          ;測出小鐵塊通過光電門時的速度為v,則此過程小鐵塊動能的增加量為          ;比較兩個量之間的關系就可得出此過程中機械能是否守恒,(已知當?shù)刂亓铀俣却笮間)

(2)具體操作步驟如下:
A.用天平測定小鐵塊的質(zhì)量
B.用游標卡尺測出立方體小鐵塊的邊長d;
C.用刻度尺測山電磁鐵下端到光電門的距離h(h»d);
D.電磁鐵先通電(電源末畫出),讓小鐵塊吸在開始端;
E.斷開電源,讓小鐵塊自由下落;
F.計時裝置記錄小鐵塊經(jīng)過光電門所用時間為t,計算出相應速度v;
G.改變光電門的位置,從復C、D、E、F等步驟,得到七組(,)數(shù)據(jù):
H.將七組數(shù)據(jù)據(jù)在v2-h坐標系中找到對應的坐標點,擬臺得到如上右圖所示直線,
上述操作中有一步驟可以省略,你認為是   【填步驟前的字母);寫出計算小鐵塊經(jīng)過光電門的速度表達式v=     
(3)若v2-h圖線滿足條件_______        _______               __,則可判斷小鐵塊在下落過程中機械能守恒.
(1)mgh     (2)A    (3)直線斜率的值與2g在誤差允許范圍內(nèi)相等

試題分析:(1)根據(jù) 重力做功與重力勢能變化量之間的關系,該過程重力做功為mgh,所以重力勢能減少mgh;速度從零變化到v,所以動能的增加為;(2)本實驗是看減少的重力勢能mgh與增加的動能是否相等來判斷機械能是否守恒,兩表達式中都含義質(zhì)量m,所以小鐵塊的質(zhì)量不需要測量,故選A;
小鐵塊邊長為d,通過光電門的時間t,所以是鐵塊經(jīng)過光電門的平均速度,因時間很短,該平均速度近視為小鐵塊通過光電門的瞬時速度;(3)若v2-h圖線的斜率等于2g,則,可得:,則可判斷小鐵塊在下落過程中滿足機械能守恒。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學在做“測定勻變速直線運動的加速度”實驗時,從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條,點O、A、B、C、D、E、F為選取的計數(shù)點(每兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出來),圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離.打點計時器的電源頻率為50Hz.

由這些已知數(shù)據(jù)計算:(計算結果均保留3位有效數(shù)字)
(1)與紙帶上D點相對應的瞬時速度v= __m/s (2)該勻變速直線運動的加速度a=__m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示是小徐同學做“探究做功與速度變化的關系”的實驗裝置。他將光電門固定在直軌道上的O點,用同一重物通過細線拉同一小車,每次小車都從不同位置由靜止釋放,各位置A、B、C、D、E、F、G(圖中只標出了O、G)離O點的距離d分別為8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm,56cm。

(1)該實驗是否需要測量重物的重力       (填“需要”或“不需要”);
(2)該實驗是否必須平衡摩擦力?        (填“是”或“否”);
(3)為了探究做功與速度變化的規(guī)律,依次得到的實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示。請選取其中最合適的兩行數(shù)據(jù)在答題卷的方格紙內(nèi)描點作圖。

(4)從圖像得到的直接結論是     ,從而間接得到做功與物體速度變化的規(guī)律是        。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(12分)“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖所示的(甲)或(乙)方案來進行。
①比較這兩種方案,      (填“甲”或“乙”)方案好些,理由是:               
②如圖丙是該實驗中得到的一條紙帶,測得每兩個計數(shù)點間的距離如圖中所示,已知每兩個計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s.物體運動的加速度a=           m/s²(兩位有效數(shù)字);該紙帶是采用     (填“甲”或“乙”)實驗方案得到的。簡要寫出判斷依據(jù)                             .

③圖丁是采用(甲)方案時得到的一條紙帶,現(xiàn)選取N點來驗證機械能守恒定律。下面是幾位同學分別用不同方法計算N點的速度,其中正確的是        (多選)
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(7分)以下是小麗同學在“探究共點力作用下物體的平衡條件”實驗中的操作步驟。
請完成步驟中的填空:

A.將一方形薄木板平放在桌面上,在板面上用圖釘固定好白紙,將三個彈簧測力計的掛鉤用細線系在小鐵環(huán)上,如圖甲所示
B.先將其中兩個測力計固定在圖板上,再沿某一方向拉著第三個測力計。當鐵環(huán)     時,分別記下測力計的示數(shù)F1、F2、F3             ,并作出各個力的圖示
C.按              作出F1、F2的合力F12,如圖乙所示。比較F12           ,由此,找出三個力F1、F2、的關系。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學用游標卡尺測定一物體的長度,測得的結果如圖所示,則該物體的長度為________m。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(10分)某試驗小組利用拉力傳感器來驗證牛頓第二定律,實驗裝置如圖。他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到的拉力F的大。恍≤嚭竺婀潭ㄒ淮螯c計時器,通過拴在小車上的紙帶,可測量小車勻加速運動的速度與加速度。

①為了盡量減小實驗的誤差,以下采取的措施中必要的是:        
A.適當墊高長木板無滑輪的一端,使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B.應使鉤碼總質(zhì)量m遠小于小車(加上傳感器)的總質(zhì)量M
C.定滑輪的輪軸要盡量光滑
D.先放手讓小車運動起來,速度足夠大之后再讓打點計時器通電打點
②若交流電的頻率為50Hz,則根據(jù)下圖所打紙帶的打點記錄,小車此次運動經(jīng)B點時的速度
vB=           m/s,小車的加速度a=           m/s2.

③保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應的數(shù)據(jù)如下表:
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
8
小車加速度a/m·s-2
1.95
1.72
1.51
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小車質(zhì)量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
/kg-1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
請在在答題卷相應位置的坐標紙中完成實驗8組數(shù)據(jù)的描點,并畫出a-圖線,并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的定量關系式是_______________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在利用打點計時器和小車來做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗時,下列說法中正確的是(  )
A.平衡摩擦力時,應將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼通過定滑輪系在小車上
B.連接砝碼盤和小車的細繩應跟長木板保持平行
C.平衡摩擦力以后,改變小車及砝碼質(zhì)量,需要再重新平衡摩擦力
D.小車釋放前應靠近打點計時器,且應先接電源再釋放小車

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示。AB是半徑足夠大的光滑四分之一圓弧軌道,與水平固定放置的P板的上表面BC在B點相切,C點在水平地面的垂直投影為C。重力加速度為g。實驗步驟如下:
①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m;
②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC’的長度h;
③將物塊Q在A點從靜止釋放,在物塊Q落地處標記其落地點D;  ④重復步驟③,共做10次;
⑤將10個落地點用一個盡量小的圓圍住,用米尺測量圓心到C’的距離s。

(1)、用實驗中的測量量表示:
(I) 物塊Q到達B點時的動能EKB=           ;
(II)物塊Q到達C點時的動能Ekc=            ;
(III)在物塊Q從B運動到C的過程中,物塊Q克服摩擦力做的功Wf=          
(IV)物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)u=           。
(2)、回答下列問題:
(I)實驗步驟④⑤的目的是                         。
(II)已知實驗測得的u值比實際值偏大,其原因除了實驗中測量的誤差之外,其它的可能是                                。(寫出一個可能的原因即可)。

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