(2)由能量守恒可得: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(探究碰撞中的不變量),某同學(xué)選取了兩個(gè)材質(zhì)相同,體積不等的立方體滑塊A和B,按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
步驟1:在A、B的相撞面分別裝上尼龍拉扣,以便二者相撞以后能夠立刻結(jié)為整體;
步驟2:安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲,鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽,右端是長(zhǎng)直水平槽,傾斜槽和水平槽由一小段弧連接,軌道槽被固定在水平桌面上,在軌道槽的側(cè)面與軌道等高且適當(dāng)遠(yuǎn)處裝一臺(tái)數(shù)碼頻閃照相機(jī);
步驟3:讓滑塊B靜置于水平槽的某處,滑塊A從斜槽某處由靜止釋放,同時(shí)開始頻閃拍攝,直到A、B停止運(yùn)動(dòng),得到一幅多次曝光的數(shù)碼照片;
步驟4:多次重復(fù)步驟3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出來,將刻度尺緊靠照片放置,如圖乙所示.
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(1)由圖分析可知,滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的位置
 

①在P5、P6之間
②在P6
③在P6、P7之間
(2)為了探究碰撞中動(dòng)量是否守恒,需要直接測(cè)量或讀取的物理量是
 

①A、B兩個(gè)滑塊的質(zhì)量m1和m2
②滑塊A釋放時(shí)距桌面的高度
③頻閃照相的周期
④照片尺寸和實(shí)際尺寸的比例
⑤照片上測(cè)得的S45、S56和S67、S78
⑥照片上測(cè)得的S34、S45、S56和S67、S78、S89
⑦滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
寫出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式
 

(3)請(qǐng)你寫出一條有利于提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)原理的建議:
 

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為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律,某學(xué)習(xí)研究小組設(shè)計(jì)如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(1)為了測(cè)定整個(gè)過程電路產(chǎn)生的焦耳熱,需要知道螺線管線圈的電阻.用替代法測(cè)線圈電阻Rx的阻值可用如圖2所示電路,圖中R5為電阻箱(R5的最大阻值大于待測(cè)電阻尺Rx的阻值),S2為單刀雙擲開關(guān),R0為滑動(dòng)變阻器.為了電路安全,測(cè)量前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至
a端
a端
,電阻箱R5阻值應(yīng)調(diào)至
最大
最大
(選填“最大”或“最小”).閉合S1開始實(shí)驗(yàn),接下來有如下一些操作,合理的次序是
CABED
CABED
(選填字母代號(hào)):
A.慢慢移動(dòng)滑片P使電流表指針變化至某一適當(dāng)位置
B.將S2閉合在1端
C.將S2閉合在2端
D.記下電阻箱上電阻讀數(shù)
E.調(diào)節(jié)電阻箱R5的值,使電流表指針指在與上一次指針位置相同
(2)按圖l所示裝置安裝實(shí)驗(yàn)器材后,將質(zhì)量為0.50kg蠅的條形磁鐵拖一條紙帶由靜止釋放,利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出如圖3所示的紙帶.磁鐵下落過程中穿過空心的螺線管,螺線管與10Ω的電阻絲接成閉合電路,用電壓傳感器采集數(shù)據(jù)得到電阻兩端電壓與時(shí)間的U-t 圖,并轉(zhuǎn)換為U 2-t,如圖4所示.
①經(jīng)分析紙帶在打第14點(diǎn)時(shí),條形磁鐵已經(jīng)離線圈較遠(yuǎn)了,打第14點(diǎn)時(shí)磁鐵速度為
2.0
2.0
米/秒.0-14點(diǎn)過程中,磁鐵的機(jī)械能損失為
0.18
0.18
焦耳.
②若螺線管線圈的電阻是90fl,又從圖4中擴(kuò)一‘圖線與時(shí)間軸所圍的面積約為103格,可以計(jì)算磁鐵穿過螺線管過程中,在回路中產(chǎn)生的總電熱是
0.10
0.10
焦耳.
③實(shí)驗(yàn)結(jié)果機(jī)械能損失與回路中電流產(chǎn)生的熱量相差較大,試分析其原因可能有
紙帶克服摩擦力做功;磁鐵克服空氣阻力做功;在電磁感應(yīng)過程中存在電磁輻射.
紙帶克服摩擦力做功;磁鐵克服空氣阻力做功;在電磁感應(yīng)過程中存在電磁輻射.

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為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律,某學(xué)習(xí)研究小組設(shè)計(jì)如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(1)為了測(cè)定整個(gè)過程電路產(chǎn)生的焦耳熱,需要知道螺線管線圈的電阻.用替代法測(cè)線圈電阻Rx的阻值可用如圖2所示電路,圖中R5為電阻箱(R5的最大阻值大于待測(cè)電阻尺Rx的阻值),S2為單刀雙擲開關(guān),R為滑動(dòng)變阻器.為了電路安全,測(cè)量前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至______,電阻箱R5阻值應(yīng)調(diào)至______(選填“最大”或“最小”).閉合S1開始實(shí)驗(yàn),接下來有如下一些操作,合理的次序是______(選填字母代號(hào)):
A.慢慢移動(dòng)滑片P使電流表指針變化至某一適當(dāng)位置
B.將S2閉合在1端
C.將S2閉合在2端
D.記下電阻箱上電阻讀數(shù)
E.調(diào)節(jié)電阻箱R5的值,使電流表指針指在與上一次指針位置相同
(2)按圖l所示裝置安裝實(shí)驗(yàn)器材后,將質(zhì)量為0.50kg蠅的條形磁鐵拖一條紙帶由靜止釋放,利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出如圖3所示的紙帶.磁鐵下落過程中穿過空心的螺線管,螺線管與10Ω的電阻絲接成閉合電路,用電壓傳感器采集數(shù)據(jù)得到電阻兩端電壓與時(shí)間的U-t 圖,并轉(zhuǎn)換為U 2-t,如圖4所示.
①經(jīng)分析紙帶在打第14點(diǎn)時(shí),條形磁鐵已經(jīng)離線圈較遠(yuǎn)了,打第14點(diǎn)時(shí)磁鐵速度為______米/秒.0-14點(diǎn)過程中,磁鐵的機(jī)械能損失為______焦耳.
②若螺線管線圈的電阻是90fl,又從圖4中擴(kuò)一‘圖線與時(shí)間軸所圍的面積約為103格,可以計(jì)算磁鐵穿過螺線管過程中,在回路中產(chǎn)生的總電熱是______焦耳.
③實(shí)驗(yàn)結(jié)果機(jī)械能損失與回路中電流產(chǎn)生的熱量相差較大,試分析其原因可能有______.

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驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法:
(1)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘質(zhì)量m=1kg.打點(diǎn)紙帶如下圖所示.打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,則記錄B點(diǎn)時(shí)重錘的速度為
0.59m/s
0.59m/s
,重錘的動(dòng)能為
0.17J
0.17J
.從開始下落到B點(diǎn),重錘的重力勢(shì)能減少量是
0.17J
0.17J
.因此可以得出的結(jié)論是.
在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),重錘動(dòng)能的增加等于重錘重力勢(shì)能的減少量
在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),重錘動(dòng)能的增加等于重錘重力勢(shì)能的減少量
(保留兩位小數(shù))
(2)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度V,量出下落與地距離h.則以
12
v2
為縱軸.以h為橫軸,畫出的圖象應(yīng)是
一條過原點(diǎn)的傾斜的直線:直線斜率大小等于g
一條過原點(diǎn)的傾斜的直線:直線斜率大小等于g

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驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法(g=9.8m/s2):
(1)通過驗(yàn)證
1
2
mυ2=mgh
來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是
初速度等于零
初速度等于零
;為此,所選擇紙帶的第一、二兩點(diǎn)間距應(yīng)接近
2mm
2mm

(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘質(zhì)量m=1kg,打點(diǎn)紙帶如圖所示,打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,則記錄B點(diǎn)時(shí),重錘的速度υB=
0.59m/s
0.59m/s
,重錘動(dòng)能EkB=
0.174J
0.174J
.從開始下落起至B點(diǎn),重錘的重力勢(shì)能減少量是
0.173J
0.173J
,因此可得出的結(jié)論是:
在誤差允許范圍內(nèi),重物下落的機(jī)械能守恒.
在誤差允許范圍內(nèi),重物下落的機(jī)械能守恒.


(3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度υ,量出下落距離h,則以
υ2
2
為縱軸,畫出的圖象應(yīng)是圖中的
C
C
,圖線的斜率表示
g
g

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