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物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如图的实验装置.

(1)某同学根据所学的知识结合该图设计一个本实验情景的命题:

如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落,测出小球下落至光电门时发生的____________和通过光电门时的____________,试探究外力做的功____________ 与小球动能变化量____________的定量关系.(请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式.)

(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字.(在计算过程中g取10 m/s2,所有计算结果均保留三位有效数字)

①用天平测定小球的质量为0.50 kg;

②用游标尺测出小球的直径为10.0 mm;

③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80 cm;

④电磁铁先通电,让小球________;

⑤________,小球自由下落;       ⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3 s,由此可算得小球经过光电门时的速度为________m/s;

⑦计算得出重力做的功为________ J,小球动能变化量为________J。

(3)试根据在(2)条件下做好本实验的结论:________________________________.

 

【答案】

(1)位移x   速度v    mgx       (2)④吸在开始端  

 ⑤电磁铁断电   ⑥4.00   ⑦4.04      4.00    (3)在误差允许范围内,重力做的功与物体动能的变化量相等.    

【解析】

试题分析:(1)本题计算减少的重力势能需要测出小球下落至光电门时发生的位移x;计算小球的动能需要测出小球通过光电门时的速度v;重力就是外力,做功为mgx;小球动能变化量为

(2)④中,小球从开始端释放,应该先吸在开始端;⑤中电磁铁断电,小球才能下落;⑦中重力做的功mgx=4.00J,小球动能变化量

(3)重力做的功mgx=4.00J和小球动能变化量在数值上很接近,结论为:在误差允许范围内,重力做的功与物体动能的变化量相等.

考点:验证机械能守恒

点评:容易题。本实验速度不能用计算,因为只要认为加速度为g,机械能当然守恒,即相当于用机械能守恒定律验证机械能守恒定律,况且用口计算出的速度比实际值大,会得出机械能增加的错误结论,而因为摩擦阻力的影响,机械能应该减小,所以速度应从纸带上直接测量计算.同样的道理,重物下落的高度h,也只能用刻度尺直接测量,而能用计算得到.

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置.
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量
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mv2
的定量关系.
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字.
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用游标尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;
④电磁铁先通电,让小球
吸在开始端
吸在开始端

电磁铁断电
电磁铁断电
,小球自由下落.
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为
4
4
m/s.
⑦计算得出重力做的功为
4.02
4.02
J,小球动能变化量为
4.00
4.00
J.(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论:
在误差允许范围内,重力做的功与物体动能的变化量相等.
在误差允许范围内,重力做的功与物体动能的变化量相等.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(Ⅰ)物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如图的实验装置.
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量
12
mv2
的定量关系.
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据.
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用
游标卡尺
游标卡尺
 测出小球的直径为10.0mm;(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器)
③用刻度尺测出电磁铁下端到
光电门
光电门
的距离为80.40cm;
④电磁铁先通电,让小球
吸在电磁铁下端
吸在电磁铁下端

⑤让电磁铁断电,小球自由下落.
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s.
⑦计算得出重力做的功为4.02J,小球动能变化量为
4.00
4.00
J.(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论:
在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等
在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等

(Ⅱ)某同学使用如下图A所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值,已知小灯泡标有“9V,4.5W“字样,备选滑动变阻器有二种规格,R1标有”5Ω,2A”R2标有”100Ω,2A”现要求小灯泡两端电压从零开始,并能测量多组数据.

(1)为使操作更为方便,滑动变阻器应选用
R1
R1
(选填R1,R2
(2)将图中的实物图补充完整,使其能尽量准确地测量小灯泡的阻值.
(3)本实验操作时应闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡电流
从小到大
从小到大
(选填”从小到大”或”从大到小”)变化,读取数据.若某同学选用15V量程电压表进行测量示数如图B所示,此时示数为
8.5V
8.5V

(4)图C为某同学根据实验数据做出的一根I-U图线,从图中可以求出小灯泡正常工作时的阻值大小为
16.4Ω
16.4Ω
,(保留三位有效数字)此阻值比小灯泡的实际阻值偏
.(选填“大”或“小”)

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精英家教网物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化的定量关系”,我们提供了如图的实验装置.
①某同学根据所学的知识,结合如图所示的装置,设计了一个本实验情景的命题:
设质量为m(已测量)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的
 
,通过光电门时的
 
,试探究外力做的功
 
与小球动能变化量
 
的定量关系. 
请在前两空格处填写物理量的名称和对应符号;在后两空格处填写数学表达式.
②某同学根据上述命题并测出如下数字:
用天平测定小球的质量m=0.50kg,用游标尺测出小球的直径d=1.00cm,用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h=80.80cm,计时装置记下小球经过光电门所用的时间t=2.50×10─3s,由此可算得小球经过光电门的速度为
 
m/s.小球从电磁铁处下落到经过光电门时重力做的功为
 
J,小球动能变化量为
 
J.(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
③根据②中计算出的数据得出本实验的结论为:
 

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精英家教网物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置.
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量
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mv2
的定量关系.
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据.
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用
 
 测出小球的直径为10.0mm;(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器)
③用刻度尺测出电磁铁下端到
 
的距离为80.40cm;
④电磁铁先通电,让小球
 

⑤让电磁铁断电,小球自由下落.
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s.
⑦计算得出重力做的功为4.02J,小球动能变化量为
 
J.(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论:
 

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(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:
如图如示,质量为m的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的
 
,通过光电门时的
 
,试探究重力做的功
 
与小球动能变化量
 
的定量关系.
请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式.
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字.
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用游标卡尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;
④电磁铁先通电,让小球吸在开始端.
⑤电磁铁断电时,小球自由下落.
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门的速度为
 
m/s.
⑦计算得出重力做的功为
 
J,小球动能变化量为
 
J.(结果保留三位数字)
(3)试根据(2)对本实验下结论:
 
 

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