甲
乙
(1)為了減小實驗誤差,對體積和形狀相同的重物,實驗時選擇密度大的重物的理由是 。
(2)已知交變電流頻率為50 Hz,重物質(zhì)量為200 g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.80 m/s2,則從O點到C點,重物的重力勢能變化量的絕對值|ΔEp|= J,C點的動能EkC= J。(計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)比較EkC與|ΔEp|的大小,出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是 。
A.工作電壓偏高
B.存在空氣阻力和摩擦力
C.接通電源前釋放了紙帶
2.某物理興趣小組在實驗室中找到的實驗器材有:光電計時器(配兩個光電門),鐵架臺,小鋼球,游標(biāo)卡尺,電磁鐵,鉛垂線,電源及導(dǎo)線若干。利用這些器材設(shè)計如圖甲所示的裝置來驗證機械能守恒定律。
(1)利用鉛垂線調(diào)整鐵架臺、光電門等,使電磁鐵、光電門1、光電門2的中心在同一豎直線上。
用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑,如圖乙所示,則小球的直徑d= cm。
(2)切斷電磁鐵的電源,小球由靜止自由下落,計時器記錄小球通過兩個光電門的擋光時間分別為Δt1和Δt2,同時記錄小球從光電門1到光電門2
的時間為t。則小球通過光電門1時的速度為 (用題中給出的物理量符號表示)。
(3)當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間,若滿足關(guān)系式 (用題中給出的物理量符號表示),則表明該過程中小球的機械能守恒。
3.(2024廣東廣州模擬)某同學(xué)用圖甲所示的實驗裝置探究線速度與角速度的關(guān)系并驗證機械能守恒定律。先將兩個完全相同的鋼球P、Q固定在長為3L的輕質(zhì)空心紙桿兩端,然后在桿長處安裝一個阻力非常小的固定轉(zhuǎn)軸O。最后在兩個鋼球的球心處分別固定一個相同的擋光片,如圖乙所示,保證擋光片所在平面和桿垂直。已知重力加速度為g。
實驗步驟如下:
(1)該同學(xué)將桿抬至水平位置后由靜止釋放,當(dāng)P轉(zhuǎn)到最低點時,固定在鋼球P、Q球心處的擋光片剛好同時通過光電門1、光電門2;(兩個光電門規(guī)格相同,均安裝在過O點的豎直軸上)
(2)若擋光片通過光電門1、光電門2的時間為tP和tQ,根據(jù)該同學(xué)的設(shè)計,tP∶tQ應(yīng)為 ;
(3)若要驗證“機械能守恒定律”,該同學(xué) (選填“需要”或“不需要”)測量鋼球的質(zhì)量m;
(4)用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度,示數(shù)如圖丙所示,則擋光片寬度d= mm。
丙
(5)在誤差允許范圍內(nèi),關(guān)系式 成立,則可驗證機械能守恒定律(關(guān)系式用g、L、d、tP、tQ表示)。
參考答案
第8講 實驗:驗證機械能守恒定律
1.答案 (1)阻力與重力之比更小(或其他合理解釋)
(2)0.547 0.588 C
解析 (1)在驗證機械能守恒實驗時阻力越小越好,密度大的重物阻力與重力之比更小。
(2)OC之間的距離為xOC=27.90cm,因此機械能的減少量為|ΔEp|=mgxOC=0.2×9.8×0.2790J=0.547J,勻變速運動時間中點的速度等于這段時間的平均速度,因此vC=m/s=2.425m/s,因此動能的增加量為EkC=×0.2×2.425×2.425J=0.588J。
工作電壓偏高不會引起實驗的誤差,存在摩擦力會使重力勢能的減少量大于動能的增加量,只有提前釋放了紙帶,紙帶的初速度不為零,下落到同一位置的速度偏大才會導(dǎo)致動能的增加量大于重力勢能的減少量。
2.答案 (1)0.975
(2)
(3)gt=d
解析 (1)由題圖乙可知,游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為0.9cm,游標(biāo)尺的第15刻度線與主尺的某刻度線對齊,則讀數(shù)為0.05×15mm=0.75mm=0.075cm,則小球的直徑為d=0.9cm+0.075cm=0.975cm。
(2)小球通過光電門1時的速度為v1=。
(3)小球通過光電門2時的速度為v2=,由運動學(xué)公式可得小球在t時間內(nèi)下落的高度h=t=t=,則重力勢能的減少量ΔEp=mg,動能的增加量ΔEk=,在誤差允許的范圍內(nèi),若滿足關(guān)系式ΔEp=ΔEk,整理即為gt=d,則表明該過程中小球的機械能守恒。
3.答案 (2)1∶2 (3)不需要 (4)4.00 (5)2gL=
解析 (2)由圓周運動規(guī)律有vP∶vQ=2∶1,又vP∶vQ=,解得tP∶tQ=1∶2。
(3)本實驗驗證機械能守恒定律時,由于鋼球P、Q的質(zhì)量相等,則驗證機械能表達式中質(zhì)量可以約掉,所以不需要測量鋼球的質(zhì)量。
(4)20分度游標(biāo)卡尺的精確值為0.05mm,由題圖丙可知擋光片寬度為d=4mm+0×0.05mm=4.00mm。
(5)當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動過程中滿足機械能守恒定律時,有2mgL-mgL=,即2gL=。

相關(guān)試卷

新高考浙江版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)訓(xùn)練第5單元機械能實驗練7驗證機械能守恒定律(人教版)：

這是一份新高考浙江版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)訓(xùn)練第5單元機械能實驗練7驗證機械能守恒定律(人教版)，共6頁。試卷主要包含了80 m/s2，453　③C等內(nèi)容，歡迎下載使用。

2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第6章機械能第8講實驗驗證機械能守恒定律練習(xí)含答案：

這是一份2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第6章機械能第8講實驗驗證機械能守恒定律練習(xí)含答案，共5頁。試卷主要包含了547　0等內(nèi)容，歡迎下載使用。

2025高考物理一輪總復(fù)習(xí)第6章機械能實驗7驗證機械能守恒定律提能訓(xùn)練：

這是一份2025高考物理一輪總復(fù)習(xí)第6章機械能實驗7驗證機械能守恒定律提能訓(xùn)練，共6頁。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

備戰(zhàn)2025屆新高考物理一輪總復(fù)習(xí)練習(xí)第6章機械能第1講功和功率

備戰(zhàn)2025屆新高考物理一輪總復(fù)習(xí)練習(xí)第6章機械能第1講功和功率
備戰(zhàn)2025屆新高考物理一輪總復(fù)習(xí)練習(xí)第6章機械能第4講機械能守恒定律及其應(yīng)用

備戰(zhàn)2025屆新高考物理一輪總復(fù)習(xí)練習(xí)第6章機械能第4講機械能守恒定律及其應(yīng)用
2020-2021學(xué)年9.實驗：驗證機械能守恒定律課后測評

2020-2021學(xué)年9.實驗：驗證機械能守恒定律課后測評
高中物理人教版 (新課標(biāo))必修29.實驗：驗證機械能守恒定律當(dāng)堂檢測題

高中物理人教版 (新課標(biāo))必修29.實驗：驗證機械能守恒定律當(dāng)堂檢測題
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部