利用右图所示的装置验证机械能守恒定律.图中AB是固定的光滑斜面.斜面的倾角为30°.1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门.当光电门中有物体通过时与它们连接的光电计时器能够显示挡光时间.让滑块从斜面的顶端滑下.光电门1.2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2 s.2.00×10-2 s.已知滑块质量为2.00 kg.滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm.光电门1和2之间的距离为0.54 m.g=9.80 m/s2.取滑块经过光电门时的速度为其平均速度. (1)滑块通过光电门1时的速度v1= m/s.通过光电门2时的速度v2= m/s, (2)滑块通过光电门1.2之间的动能增加量为 J.重力势能的减少量为 J. [解析] (1)光电门记录的瞬时速度取经过光电门时的平均速度. v1== m/s=1 m/s. v2== m/s=2.5 m/s. (2)ΔEk=m(v-v)=×2×(2.52-12) J=5.25 J ΔEp=mgs12sin 30°=2×9.8×0.54×0.5 J=5.292 J. [答案] (1)1 m/s 2.5 m/s (2)5.25 J 5.292 J 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

精英家教网利用如图所示的装置可以验证机械能守恒定律.把装有遮光条的滑块放在水平放置的气垫导轨上,通过跨过定滑轮的轻绳与钩码相连,连接好光电门与数字毫秒计.两光电门×相距s放置.当滑块通过光电门时,其上的遮光条把光遮住,数字毫秒计能够记录下遮光条通过两个光电门的时间分别为△t1、△t2;实验中,用天平测出滑块质量为M、钩码的质量为m;用游标卡尺测出遮光条的宽度为△s.(已知遮光条的宽度远小于两光电门的距离s,当地重力加速度为g).回答下列问题:
(1)数字毫秒计有一个计时方式转换开关,置于左侧时,其计时功能是:光敏管无光照时开始计时,受到光照时停止计时;置于右侧时,其计时功能是:光敏管有光照时开始计时,无光照时停止计时.在做本实验时,应将计时方式转换开关置于
 
.(填“左侧”或“右侧”)
(2)滑块两次过光电门时的瞬时速度可表示为:v1=
 
,v2=
 

(3)在本实验中,验证机械能守恒定律的关系式应该是(用题中给出的所测量的符号表示):
 

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某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律.图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,AB两摆球均很小,质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触.向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放.结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角为30°.若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验证了动量守恒定律?

【解析】:设摆球AB的质量分别为mAmB,摆长为lB球的初始高度h1,碰撞前B球的速度为vB.在不考虑摆线质量的情况下,根据题意及机械能守恒定律得h1l(1-cos45°)①

mBvmBgh1

设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为p1p2,有

p1mBvB

联立①②③式得p1mB

同理可得p2=(mBmB)⑤

联立④⑤式得=⑥

代入已知条件得()2=1.03⑦

由此可以推出||≤4%⑧

所以,此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律.

 

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某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律.图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,AB两摆球均很小,质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触.向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放.结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角为30°.若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验证了动量守恒定律?

【解析】:设摆球AB的质量分别为mAmB,摆长为lB球的初始高度h1,碰撞前B球的速度为vB.在不考虑摆线质量的情况下,根据题意及机械能守恒定律得h1l(1-cos45°)①

mBvmBgh1

设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为p1p2,有

p1mBvB

联立①②③式得p1mB

同理可得p2=(mBmB)⑤

联立④⑤式得=⑥

代入已知条件得()2=1.03⑦

由此可以推出||≤4%⑧

所以,此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律.

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为9.80 m/s2,测得所用重物的质量为1.00 kg.

若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如上图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s),那么:

(1)纸带的________(左、右)端与重物相连;

(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=________;

(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是Ep=__________,此过程中物体动能的增加量Ek=________;

(4)实验的结论是____                                     ________.

(5)下面列举了该实验的几个操作步骤(示意图如图):

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;

C.用天平测量出重锤的质量;

D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条     纸带;

E.测量纸带上打出的某些点之间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.

指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的横线上,并改正不恰当的步骤:

没有必要进行的         

操作不恰当的          ,改正为                                          

操作不恰当的          ,改正为                                                                                                   

(6)利用这个装置也可以测量重锤下落的实际加速度a的数值.设某次实验打出如下图所示纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为:a=                .

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为9.80 m/s2,测得所用重物的质量为1.00 kg.

若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如上图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s),那么:
(1)纸带的________(左、右)端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=________;
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是Ep=__________,此过程中物体动能的增加量Ek=________;
(4)实验的结论是____                                     ________.
(5)下面列举了该实验的几个操作步骤(示意图如图):

A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条    纸带;
E.测量纸带上打出的某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的横线上,并改正不恰当的步骤:
没有必要进行的        
操作不恰当的         ,改正为                                          
操作不恰当的         ,改正为                                                                                                   
(6)利用这个装置也可以测量重锤下落的实际加速度a的数值.设某次实验打出如下图所示纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为:a=                .

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