科技活動小組成員利用暑假進行社會實踐活動時,發(fā)現(xiàn)可以利用古代拋石機的模型來驗證機械能守恒定律,其原理如圖所示.圖中O為轉(zhuǎn)軸,A球固定于桿上且質(zhì)量為mA,B球放在勺形槽內(nèi)且質(zhì)量為mB.由靜止釋放輕桿后,可以逆時針轉(zhuǎn)動,輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時,B球被水平拋出.

(1)要驗證機械能守恒定律,首先需要測量mAmB及兩球距O點的距離LALB,除此之外還需要測量的物理量有________.
A.A球從釋放運動到最低點的時間t
B.O離地面的高度h
C.B球落地點與O的水平距離x
D.釋放輕桿時A球的高度h0
(2)下列減小實驗誤差的措施中,可行的有________.
A.開始釋放時,讓輕桿水平
B.支架處地面與B球落地處地面要在同一水平面上
C.桿的硬度盡量高
D.在同一高度多次釋放A球的前提下,取B球的平均落點,然后測量x
E.盡量減小轉(zhuǎn)軸O處的摩擦力
F.盡量減小B球的質(zhì)量
(3)在輕桿從水平狀態(tài)無初速釋放的前提下,結(jié)合上述測定的物理量,可求系統(tǒng)重力勢能減少量為________,動能增加量為________,正常情況下會出現(xiàn)前者________(填“大于”或“小于”)后者.
(1)BCD(2)ABCDE(3)(mALA-mBLB)g  、、大于;

試題分析:(1)驗證實驗中A 、B兩球系統(tǒng)的機械能守恒,應(yīng)先找出A、B兩球初、始狀態(tài)對應(yīng)的機械能,與輕桿轉(zhuǎn)動時間無關(guān),所以B、C、D三項正確。(2)A項滿足h0=h,B項可以保證測量操作容易控制,且便于計算重力勢能的變化量,C項避免彈性勢能的參與,D項是多次測量求平均值,E項減小摩擦力進而減少機械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,F(xiàn)項中B球應(yīng)當盡量選用密度大的,以減小空氣阻力,而與質(zhì)量無關(guān),所以ABCDE均正確。(3)輕桿從水平狀態(tài)無初速釋放,轉(zhuǎn)到豎直位置過程中,A球重力做正功,B球重力做負功,且B球脫離勺形槽后做平拋運動,所以系統(tǒng)勢能的減少量為(mALA-mBLB)g,動能的增加量為,,聯(lián)立求解得動能的增加量為,因為有阻力,所以勢能減小量一般大于動能增加量。
點評:需要對機械能守恒的條件,意義有深刻的認識,并且考慮到有機械能的損失而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(1)研究平拋物體的運動的實驗裝置如圖所示,關(guān)于這個實驗,下面說法正確的是:(   )

A.實驗中必須保證斜槽光滑
B.每次必須由靜止從同一高度釋放小球
C.在本實驗中需要測量小球的質(zhì)量
D.在實驗前應(yīng)先調(diào)整斜槽末端水平
E.在斜槽上釋放小球的位置越高越好
(2)一位同學做平拋實驗,只在紙上記下了y的方向,忘記在紙上記下斜槽末端位置,并只在坐標中描出如圖曲線,現(xiàn)在我們可以在曲線上取A、B兩點,用刻度尺分別量出它到y(tǒng)軸的距離x1和x2,以及AB的豎直距離h,重力加速度為g。
則該球水平拋出時的初速度大小的表達式:_________

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某實驗小組在進行“用單擺測定重力加速度”的實驗中,已知單擺在擺動過程中的擺角小于5°;在測量單擺的周期時,從單擺運動到最低點開始計時且記數(shù)為1,到第n次經(jīng)過最低點所用的時間內(nèi)為t;在測量單擺的擺長時,先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長(從懸點到擺球的最上端)為L,再用游標卡尺測得擺球的直徑為d(讀數(shù)如圖).

(1)該單擺在擺動過程中的周期為                  .
(2)用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g =                       .
(3)從圖可知,擺球的直徑為                    cm.
(4)實驗結(jié)束后,某同學發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的           .
A.單擺的懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B.把n次擺動的時間誤記為(n + 1)次擺動的時間
C.以擺線長作為擺長來計算
D.以擺線長與擺球的直徑之和作為擺長來計算

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米,如果取重力加速度g=10米/秒2,那么:

(1)照片的閃光周期為________s. .
(2)小球做平拋運動的初速度的大小為_______m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學在做“研究物體的平拋運動”實驗中,忘記記下斜槽末端的位置O。A點為物體運動一段時間后的位置,則從A點開始,物體水平方向的分運動是      。據(jù)圖所示圖象,物體平拋的初速度為     ,物體從A點運動到G點的時間是     (g取10 m/s2 ,后兩空結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

兩個同學根據(jù)不同的實驗條件,進行了“研究平拋運動”的實驗:
甲同學采用如圖所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球 P、Q,其中N的末端與可看作光滑的水平板相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等,現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出。實驗可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是         。僅僅改變弧形軌道M的高度,重復上述實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明                      。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

探究功與速度變化的關(guān)系時,若用橡皮筋將原來靜止的小車彈出,橡皮筋對小車做功w之后,小車獲得的速度為v,下列說法正確的是____________.
A.實驗中可將小車放在水平木板上運動
B.應(yīng)該選用紙帶上代表勻速運動的那一段測量小車獲得的速度v
C.操作橡皮筋時,必須選用相同的橡皮筋,每次釋放小車前要使橡皮筋的伸長量相同
D.如果認為w可能與v2成正比,我們應(yīng)該做出wv圖象

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在驗證機械能守恒定律實驗中,質(zhì)量m= 1kg的重錘自由下落,在紙帶上打出了一系列的點,如圖所示,相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s,長度單位是cm,g取10m/s2。求:
(1)打點計時器打下記數(shù)點B時,物體的速度VB =          (3分)

(2)從點O到打下記數(shù)點B的過程中,物體重力勢能的減小量△EP=                ,動能的增加量△EK=                (保留兩位有效數(shù)字);
(3)根據(jù)題中提供的條件,可求出重錘實際下落的加速度a=       。(保留兩位有效數(shù)字)
(4)即使在實驗操作規(guī)范,數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準確的前提下,該實驗測得的△EP也一定略大于△EK,這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果,試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學設(shè)計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗.如圖a為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量,小車運動加速度a可用紙帶上的打點求得.

(1)圖(b)為某次實驗得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為    m/s2.(保留二位有效數(shù)字)
(2)在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時,保持砝碼和小桶質(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數(shù)據(jù)如下表:
次  數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小車加速度a/m?s-2
1.98
1.72
1.48
1.25
1.00
0.75
0.48
0.50
0.30
小車質(zhì)量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
0.75
1.00
1.67
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
根據(jù)上表數(shù)據(jù),為直觀反映F不變時am的關(guān)系,請在圖方格坐標紙中選擇恰當物理量建立坐標系,并作出圖線.(如有需要,可利用上表中空格)
(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中砝碼的質(zhì)量,該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖d,該圖線不通過坐標原點,試分析圖線不通過坐標原點的原因.答:                                          

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