【題目】利用圖2裝置做驗證機械能守恒定律實驗。

(1)為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的_____。

A.動能變化量與勢能變化量 B.速度變化量和勢能變化量 C.速度變化量和高度變化量

(2)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是______

A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)

(3)實驗中,先接通電源,再釋放重物,得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C,測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m。從打點到打點的過程中,重物的重力勢能變化量_____,動能變化量_____。

(4)大多數(shù)學生的實驗結果顯示,重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是______。

A.利用公式計算重物速度

B.利用公式計算重物速度

C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D.沒有采用多次實驗取平均值的方法

(5)某同學想用下述方法研究機械能是否守恒,在紙帶上選取多個計數(shù)點,測量它們到起始點O的距離h,計算對應計數(shù)點的重物速度v,描繪v2-h圖像,并做如下判斷:若圖像是一條過原點的直線,則重物下落過程中機械能守恒。請你分析論證該同學的判斷依據(jù)是否正確。

【答案】AABC同學的判斷依據(jù)不正確

【解析】

驗證機械能守恒,即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等.根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量,從而確定所需的器材;根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量,根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度得出B點的速度,從而得出動能的增加量如果v2-h圖象為直線,僅表示合力恒定,與機械能是否守恒無關。

解:(1)為驗證機械能是否守恒,需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量和重力勢能的變化量,故A正確,B、C、D錯誤;

故選A;

(2)打點計時器需接交流電源,驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等,兩邊都有質量,可以約去,不需要用天平測量質量實驗時需要用刻度尺測量點跡間的距離,從而得出下降的高度以及計算出瞬時速度,故A、B正確,C、D錯誤;

故選AB;

(3)從打O點到打B點的過程中,重物的重力勢能變化量B點的瞬時速度則動能的增加量

(4)實驗中重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是存在空氣阻力和摩擦阻力的影響,故C正確,A、B、D錯誤;

故選C;

(5)該同學的判斷依據(jù)不正確;在重物下落h的過程中,若阻力f恒定,根據(jù)可得,則此時圖象就是過原點的一條直線所以要想通過圖象的方法驗證機械能是否守恒,還必須看圖象的斜率是否接近2g。

練習冊系列答案
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【題目】伽利略對自由落體運動進行了研究,圖示大致反映了這一研究過程,下列說法不正確的是( 。

A. 甲是真實的實驗現(xiàn)象,丁是經(jīng)合理外推的結論

B. 利用斜面做實驗,可放大重力的作用,使現(xiàn)象更明顯

C. 該實驗方法的核心是把實驗和邏輯推理結合起來

D. 甲的實驗,可沖淡重力的作用,使現(xiàn)象更明顯

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【題目】圖甲為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。沙和沙桶的總質量為m,小車和砝碼的總質量為M。實驗中用沙和沙桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小。

(1)實驗中,為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細線與長木板平行。接下來還需要進行的一項操作是______

A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,給打點計時器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在沙和沙桶的牽引下運動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

B.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去沙和沙桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動

C.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧澈蜕惩,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動

(2)實驗中要進行質量mM的選取,以下4組數(shù)據(jù)中最合理的一組是______

A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

(3)圖乙是實驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G7個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為:sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打點計時器的工作頻率為50Hz,則a=_______m/s2,VB=______m/s。

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【題目】根據(jù)外媒某軍事雜志一篇關于中國航母的報道,其猜測中國自行設計建造的第三艏國產(chǎn)航母將采用電磁彈射裝置。航母上飛機彈射起飛所利用的電磁驅動原理如圖所示.當固 定線圈上突然通過直流電流時,線圈左側的金屬環(huán)被彈射出去.則下列說法正確的是

A. 合上開關S的瞬間,從右側看環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應電流

B. 金屬環(huán)向左運動過程中將有擴大趨勢

C. 若將金屬環(huán)置于線圈的右側,環(huán)將不能彈射出去

D. 若將電池正、負極調(diào)換后,金屬環(huán)不能向左彈射

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【題目】如圖所示,圓管構成的半圓形軌道豎直固定在水平底面上,軌道半徑R,MN為直徑且與水平面垂直,直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某速度沖進軌道,到達半圓軌道最高點M 時與靜止于該處的質量為與A 相同的小球B 發(fā)生碰撞,碰后兩球粘在一起飛出軌道,落地點距N 2R 。重力加速度為,忽略圓管內(nèi)徑,空氣阻力及各處摩擦均不計,求

1)粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時間;

(2) 小球 A 沖進軌道時速度v 的大小。

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【題目】如圖,在水平地面xOy上有一沿x正方向做勻速運動的傳送帶,運動速度為,傳送帶上有一質量為m的正方形物體隨傳送帶一起運動,當物體運動到yOz平面時遇到一阻擋板C,阻止其繼續(xù)向x正方向運動。設物體與傳送帶間的摩擦系數(shù)為,與擋板之間的摩擦系數(shù)為。此時若要使物體沿y正方向以勻速運動,問:

(1)沿y方向所加外力為多少?

(2)若物體沿y方向運動了一段時間t,則在此期間摩擦力所做的功為多少?

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【題目】如圖為甲、乙兩物體做直線運動的v-t圖象,下列表述正確的是(  )

A. 甲和乙的加速度方向相同

B. 0~1 s內(nèi)甲和乙的位移相等

C. 如果0時刻乙在甲前方0.55 m處,則甲、乙間最小距離為0.12 m

D. 甲的加速度比乙的小

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【題目】質量M=1kg,長為L=6m的長木板靜置于粗糙水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1?梢暈橘|點的A、B兩物塊靜放在木板上,其所在位置恰把木塊的長度三等分,A、B質量分別為m1=2kgm2=1kg,與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.3、μ2=0.5,現(xiàn)讓一水平恒力F作用在物塊A上,如圖所示。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2

A. F=3N,木板受到B的摩擦力大小為3N

B. F=5N,物塊B受到的摩擦力大小為5N

C. F=10N,2s時物塊A將會從木板左端滑離

D. 無論力F多大,物體B一定不會從長木板的右端掉落

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【題目】如圖所示,一質量m=0.2kg的足夠長平板小車靜置在光滑水平地面上,質量m2=0.1kg的小物塊(可視為質點)置于小車上A點,其與小車間的動摩擦因數(shù)=0.40,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,F(xiàn)給小物塊一個方向水平向右、大小為v0=6m/s的初速度,同時對小物塊施加一個方向水平向左、大小為F=0.6N的恒力。取g=10m/s2,求:

(1)初始時刻,小車和小物塊的加速度大小

(2)經(jīng)過多長時間小物塊與小車速度相同?此時速度為多大?

(3)小物塊向右運動到最大位移的過程中,恒力F做的功和系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能?

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