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1、实验题 用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中 ">
时间:2020-08-15 23:53:49
1、实验题 用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1=50 g、m2=150 g,则(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/vl2gxvcdlks.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图所示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到直流电源上;
C.先释放m2,再接通电源打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能。
其中操作不当的步骤是__________(填选项对应的字母).
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔEk=__________J,系统势能的减少量ΔEp=0.60J,由此得出的结论是_________________________________;
(3)若某同学作出600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/30eiqhecseo.png\" style=\"vertical-align:middle;\">v2-h图象,可以计算当地重力加速度g,请写出计算g的表达式____________.(用字母表示)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/xe1cpkjqste.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:(1)BC (2) 0.58 在误差允许的范围内,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/tol1trvw45n.png\" style=\"vertical-align:middle;\">、
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/gxzh23be03i.png\" style=\"vertical-align:middle;\">组成的系统机械能守恒
(3)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/y5x4zlxyuug.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题解析:(1)本实验打点计时器使用交流电源,使用时应先接通电源再释放物体,故BC两步是不当的;
(2)由于每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所以相邻两计数点间时间间隔T=0.10s,打“5”点时的速度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/j1noz1ghgkc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,在打点0~5过程中系统动能的增量
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/wirzqphfdah.png\" style=\"vertical-align:middle;\">;由于系统重力势能减少量近似等于系统动能增加量,所以在误差允许的范围内,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/tol1trvw45n.png\" style=\"vertical-align:middle;\">、
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/gxzh23be03i.png\" style=\"vertical-align:middle;\">组成的系统机械能守恒;
(3)系统机械能减少量600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/huabsxkhvem.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,系统动能的增量
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/immfj3kn0ks.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,所以根据机械能守恒有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/1ugabw5zizz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,故
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060601/y5x4zlxyuug.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
点评:本题要知道系统机械能的减少量等于什么,系统动能的增加量指的是两个物体的动能增加量。
本题难度:一般
2、实验题 (6分)为了探究动能定理,一位同学设计了如图所示的实验装置。他先固定并调整斜槽,让末端O点的切线水平,再将一木板竖直放置并固定,木板到斜槽末端O的距离为s,使小球从斜槽上某一标记点由静止释放,若小球到达斜槽底端时下落的高度为H、小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/tyayp0jvpfh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)假定斜槽光滑,小球由静止滑下到击中木板的过程中,满足动能定理的关系式为:__________。
(2)若斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ(只考虑滑动摩擦力,且小球与水平槽之间的摩擦不计),小球由静止滑下到击中木板的过程中,满足动能定理的关系式是:___________。
(3)改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,能得到多组关于H和y的数据,若以H为横坐标,从(1)、(2)中的关系式可知以________为纵坐标,通过描点作图,能得到一条倾斜的直线。
参考答案:(1)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/55dbaer2zxk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">;(2)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/mmh3l25qxlf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">;(3)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/f21c3nicbgb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">;
本题解析:(1)由平抛运动规律知600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/swfff4nsqp3.png\" style=\"vertical-align:middle;\">、
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/ypg44y1gbaf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,故可得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/ysapwpuq4q5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,而此时竖直方向的分速度为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/bzoc5fw5kex.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,故可知
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/nbkrw0h3cmi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,根据动能定理可得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/lorh5zhjqx5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,代入可得所以满足动能定理的关系式为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/55dbaer2zxk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">;(2)若存在摩擦力,则有
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/hi1rzgakw1n.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,将
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/xldemmdywep.png\" style=\"vertical-align:middle;\">代入此式可得满足动能定理的关系式为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/mmh3l25qxlf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">;(3)由(1)中关系式可得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/njaa0aqoqnt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,由(2)中关系式可得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/zufw210ryqd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,可以看出,以
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/f21c3nicbgb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">为纵坐标作出的图像是一条倾斜的直线;
本题难度:一般
3、简答题 某同学在用如图所示的装置探究弹簧弹力与伸长量的关系时,测得弹簧的长度与所挂钩码的个数如下表所示,请填出表中①②所缺项.(弹簧在弹性限度内,每个钩码质量相同)
| ?所挂钩码个数(个) | 弹簧长度(cm) ?0 ① ?1 ?4.0 ?② ?5.0 |
参考答案:右图看出,不挂勾码时,弹簧长度为3cm;
挂一个勾码时,弹簧长度为4cm,伸长1cm;
挂两个勾码时,拉力变为2倍,故伸长量变为2倍,即伸长2cm,长度为5cm;
故答案为:3.0,2.
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 研究平抛运动时,我们用到如图(1)的装置,将两个完全相同的斜槽固定在同一竖直面内,它们的最下端水平。把两个质量相等的小钢球,从斜面的顶点由静止同时释放,斜槽2的水平轨道末端与光滑水平面吻合。可以观察到现象:?,这说明:?。同时我们还用到如图(2)的装置(装置离地面足够高),小球2与斜槽末端在同一水平线上。将小球1从任意高度释放,当它到达斜槽末端时释放小球2;再水平移动小球2,重复上述过程。可以观察到现象:?,这说明:?。本实验的关键是如何确保小球1水平抛出时小球2能同时释放,这就需要一个控制装置。我们可以设置一个发射器( 即一个光源) ,让接收器接收它发出的光时去控制电磁铁吸住小球2。当小球1从斜槽末端经过时将发射器发出的光挡住,接收器未收到光信号就控制电磁停止工作,小球2落下。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060602/4hhhhgz55tc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:两球在2的水平轨道上相碰;平抛运动的水平分运动是匀速直线运动;两次实验中两个小球都能在空中相碰; 平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
本题解析:图(1)中因是两个完全相同的斜槽,两相同球又从斜槽同一高度释放,所以到达末端时速度相同,根据平抛运动的规律知平抛运动水平分运动是匀速直线运动,故小球1平抛后水平方向与2运动速度相同,故会相碰,能相碰也正证明球1平抛时水平方向为匀速直线运动;图(2)中小球1平抛后,小球2从同一高度自由落体,因球1平抛运动竖直方向为自由落体,与球2时刻处在同一高度位置,故始终会相碰,能相碰也正证明球1竖直方向为自由落体运动
本题难度:一般
5、选择题 不定项选择
如图所示,以下是力学中的三个实验装置,由图可知这三个实验共同的物理思想方法是( ? )
600)makesmallpic(this,600,1800);\' border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060603/b5rxdwn0ndl.gif\">
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单