某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道的末端水平.离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处由静止释放.钢球的落点距轨道末端的水平距离为s. (1)若轨道完全光滑.s2与h的理论关系应满足:s2= .(用H.h表示) (2)该同学经实验测量得到一组数据.如下表所示: 甲 h(×10-1 m) 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 s2(×10-1 m-2 ) 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78 请在图乙所示的坐标纸上作出s2-h图象. 乙 (3)对比实验结果与理论计算得到的s2-h图象.自同一高度处由静止释放的钢球水平抛出的速率 理论值. (4)从s2-h图象中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著.你认为造成上述偏差的可能原因是: . 解析:(1)根据机械能守恒.可得钢球离开轨道时的速度为.由平抛运动知识可求得钢球运动的时间为.所以s=vt=. (2)依次描点.连线.注意不要画成折线.如图丙所示. 丙 (3)由图丙可知.同一h对应的s2值的理论值明显大于实际值.而在同一高度H下的平抛运动的水平射程由水平速率决定.可见实际水平速率小于理论速率. (4)由于客观上轨道与小球间存在摩擦.机械能减少.因此会导致实际值比理论值小,小球的转动也需要能量维持.而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分.也会导致实际速率明显小于理论速率(可能很少同学会考虑到这一点). 答案:(1)4Hh (2)如图丙所示 (3)小于 (4)小球与轨道间的摩擦.小球的转动 金典练习十四 实验:验证机械能守恒定律 选择题部分共2小题.每小题6分.在每小题给出的四个选项中.有的小题只有一个选项正确.有的小题有多个选项正确. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为x,实验数据见表格.
h(10-1m)  2.00  3.00  4.00  5.00  6.00
x2(10-1m2  2.62  3.89  5.20  6.53  7.78

(1)若钢球的机械能守恒,则x2与h的关系应满足x2=
4Hh.
4Hh.
(用日、^表示).
(2)对比实验结果与理论计算得到的x2-h关系图线(图乙),自同一高度静止释放的钢
球,水平抛出的速率υ0
小于
小于
υ0理(理论值)(横线上填“小于”或“大于”).
(3)从实验结果与理论计算得到的x.一^关系图线存在明显的误差,造成上述误差的可能原因是
小球与轨道间存在摩擦力.
小球与轨道间存在摩擦力.

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某同学利用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律的正确性,具体方法如下:将一木块放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,木块右侧与打点计时器的纸带相连.在重物牵引下,木块在木板上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,图乙给出了重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一些点.只需验证比较摩擦力产生的加速度和实验中的加速度相等,即可验证牛顿第二定律.(打点计时器所用交流电频率为50Hz,不计纸带与木块间的拉力,取重力加速度g=10m/s2,木块与木板间的动摩擦因数μ=0.29.结果保留2位有效数字).
(1)从理论上看,重物落地后,木块继续向左匀减速运动的加速度大小为
2.9m/s2
2.9m/s2

(2)从图乙的数据看,重物落地后,木块继续向左做匀减速的加速度大小为
3.0m/s2
3.0m/s2

(3)通过比较分析产生误差的原因是
空气阻力影响
空气阻力影响

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某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.
①请指出该同学在实验操作中存在的两处错误:a
打点计时器应该接交流电源
打点计时器应该接交流电源
;b
开始时重物应该靠近打点计时器
开始时重物应该靠近打点计时器

②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点,测得h1、h2、h3、h4、h5.若打点的周期为T,则打E点时速度为vE=
h5-h3
2T
h5-h3
2T
;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出v2与h的关系图线,如图丙所示,则重力加速度 g=
9.4
9.4
m/s2

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某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.
(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:
打点计时器应接交流电源
打点计时器应接交流电源
;②
重物释放时应紧靠打点计时器
重物释放时应紧靠打点计时器

(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5.若打点的频率为f,则打E点时重物速度的表达式为vE=
(h5-h3)f
2
(h5-h3)f
2
;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g=
9.4
9.4
m/s2
(3)若当地的重力加速度值为9.8m/s2,你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是
纸带通过打点计时器时的摩擦阻力
纸带通过打点计时器时的摩擦阻力

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某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.
(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:
打点计时器应使用交流电源
打点计时器应使用交流电源
;②
重物释放时应紧靠打点计时器
重物释放时应紧靠打点计时器

(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5,若打点的时间间隔为T,则打E点时重物速度的表达式为vE=
h5-h3
2T
h5-h3
2T

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