1、实验复习三1为了验证机械能守恒定律,同学们设计了如图甲所示的实验装置:(1)实验时,该同学进行了如下操作:将质量分别为M1和M2的重物A、B(A的含挡光片、B的含挂钩)用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出_(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h如果系统(重物A、B)的机械能守恒,应满足的关系式为 (已知重力加速度为g,经过光电门的时间为,挡光片的宽度d以及M1和M2和h)(2)实验进行过程中,有同学对装置改进,如图乙所示,同时在B的下面挂上质量为m的钩码,让M1=M2=m,经过光电门的速度用v表示,距离用h表示,若机械能守恒,则有 (已知重力加
2、速度为g)2如图所示为验证机械能守恒定律的装置,计时器周期为T。按正确操作得到纸带后,以第一点为原点O,测得第二点的坐标x2=2mm。其它各点坐标依次用x3、x4xn-1,xn、xn+1代表,g代表当地的重力加速度。请通过推算填写:(1)打第n点时,用上面的物理量表达重物增加的动能与减少的重力势能之比为 ,若将重物由铁质换成相同形状的铝质,这个比值将会 (填“增大”或“不变”、“减小”)(2)在验证运算中如果重物的速度通过vn=gt计算,对于这样做,下列判断你认同的有( )A这种方法测量速度更简便,可能误差大一点,但是原理是正确的B重物下落的实际速度要比这个计算结果小C数据将会表现出动能的增加
3、量大于势能的减少量,这是错误的D如果重物下落的高度相应地用计算,这种方法更好。3下图是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,以下列出了一些实验步骤:A用天平测出重物和夹子的质量B把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直面内C把打点计时器接在交流电源上,电源开关处于断开状态D将纸带穿过打点计时器的限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,让重物靠近打点计时器,处于静止状态E接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带,之后再断开电源F用秒表测出重物下落的时间G更换纸带,重新进行两次实验(1)对于本实验,以上不必要的两个步骤是_ 和_图乙为实验中打出的一条纸带,O为打出的第一
4、个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出),打点计时器每隔0.02 s打一个点. 若重物的质量为0.5 kg,当地重力加速度取g=9.8 m/s2,由图乙所给的数据可算出(结果保留两位有效数字): 从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量为 J. 打B点时重物的动能为 J.(2) 试指出造成第(1)问中计算结果不等的原因是4如图某位同学设计了一个验证机械能守恒的实验。所用器材有:质量的小球、压力传感器、半径为,内径稍大于小球直径的圆管。把圆管轨道ABC固定在竖直平面内,使小球从A点正上方某位置由静止下落,刚好能进入细圆管。实验时忽略空气阻力,取,实验结果保留三位有效数字
5、。完成下列填空:(1)改变小球离A点的高度,实验时发现当时,小球从C点水平飞出后恰好能落到A点,用表示小球通过C点时的速度,则小球从A点到C点的过程中有 (选填“大于”、“小于”、“等于”);(2)再次改变小球离A点的高度,实验发现当小球运动到C点时恰好静止,而小球通过最低点B时B点处的压力传感器的读数为,若用表示小球通过B点时的速度,则小球从B点到C点的过程中有 。(3)通过(1)、(2)的实验数据,可以得出的结论是:小球与地球组成的系统机械能 (选填“守恒”、“不守恒”、“无法判断”),实验(2)中小球离A点的距离 (选填“大于”、“小于”、“等于”)5用图甲所示装置验证机械能守恒定律时,
6、所用交流电源的频率为50Hz,得到如图乙所示的纸带选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为s0=19.00cm,点A、C间的距离为s1=8.36cm,点C、E间的距离为s2=9.88cm,g取9.8m/s2,测得重物的质量为1kg(1)下列做法正确的有 A图甲中两限位孔必须在同一竖直线上B实验前,手应提住纸带上端,并使纸带竖直C实验时,先放手松开纸带,再接通打点计时器电源D数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒重物减少的重力势能是 J,打下C点时重物的速度是 m/s(结果保留三位有效数字)(3)继续根据纸带
7、算出各点的速度v,量出下落距离s,以为纵轴、以s为横轴画出的图象,应是图丙中的 (4)实验中,重物减小的重力势能总是略大于增加的动能,写出一条产生这一现象的原因 6如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A栓在长L的轻绳一端,另一端固定在O点,在A上放一个小铁片,现将摆锤拉起,使绳偏离O竖直方向成角时由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P阻挡而停止运动,之后铁片将飞离摆锤而做平L抛运动。(1)为了验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度,实验中还应该测量哪些物理量:_。(2)根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=_。(3)根据已知的和测得的
8、物理量,写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式为_。7测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C重力加速度为g实验步骤如下:用天平称出物块Q的质量m;测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC的高度h;将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;重复步骤,共做10次;将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C的距离s。(1)用实验中的测量量表示:()物块Q到达B点时的动能EkB=_;()物块Q到达C点时的动能EkC= ;()在物块Q从B运动到C的过
9、程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf= ;()物块Q与平板P之间的动摩擦因数= 。(2)回答下列问题:()实验步骤的目的是 。(ii)已知实验测得的值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其它的可能是 (写出一个可能的原因即可)。8某实验小组利用如图所示的装置进行实验,钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,钩码质量均为M,在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C,在距地面为h1处有一宽度略比A大一点的狭缝,钩码A能通过狭缝,环形金属块C不能通过开始时A距离狭缝的高度为h2,放手后,A、B、C从静止开始运动(1)利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t1,则钩码A通过狭缝的速度为 (用题中字母表示)(2)若通过此装置验证机械能守恒定律,还需测出环形金属块C的质量m,当地重力加速度为g若系统的机械能守恒,则需满足的等式为 (用题中字母表示)(3)为减小测量时间的误差,有同学提出如下方案:实验时调节h1=h2=h,测出钩码A从释放到落地的总时间t,来计算钩码A通过狭缝的速度,你认为可行吗?若可行,写出钩码A通过狭缝时的速度表达式;若不可行,请简要说明理由 、