题目列表(包括答案和解析)
“动能定理”和“机械能守恒定律”是物理学中很重要的两个力学方面物理规律。有一名同学设计了如图I所示的实验装置。一个电磁铁吸住一个小钢球,当将电磁铁断电后,小球由静止开始向下加速运动。小钢球经过光电门时,计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t用直尺测量出小钢球由静止开始下降到光电门时的高度h。
(1)这名同学为了验证“动能定理”,用游标卡尺测量了小钢球的直径,结果如图2所示,他记录下来小钢球的直径d= cm。
(2)这名同学在验证“动能定理”的过程中,忽略了空气阻力的影响,除了上述的数据之外是否需要测量小钢球的质量? (填“需要”或“不需要”)
(3)该同学如果打算用这套装置验证机械能守恒定律,你觉得下面的哪些做法能提高实验的精度( )
A、在保证其它条件不变的情况下,减小小球的直径
B、在保证其它条件不变的情况下,增大小球的直径
C、在保证其它条件不变的情况下,增大小球的质量
D、在保证其它条件不变的情况下,减小小球的质量
“验证机械能守恒定律”的实验如图采用重物自由下落的方法:
(1)实验中,下面哪些测量工具是必需的? .
A.天平 B.直流电源 C.刻度尺 D.秒表
(2)实验中,发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的主要原因是
A.选用的重锤质量过大
B.数据处理时出现计算错误
C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D.实验时操作不够细,实验数据测量不准确
(3)实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,所用重物的质量为1.00kg,实验中得到一点迹清晰的纸带,把第一点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D到0点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根据以上的数据,可知重物由0运动到C点,重力势能的减小量等于 J,动能的增加量等于 J。(本题中计算结果均保留三位有效数字)
(4)通过实验得出的结论是: .
“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行。
(1)比较这两种方案,_____ (填“甲”或“乙”)方案好些,主要理由是 。
(2)某小组的同学选用图甲的方案实验,进行了如下操作,其中错误的是 。
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上。
B.将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器,用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方。
C.先松开纸带,再接通电源,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列的点。
D.换几条纸带,重复上面实验。
E.在打出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点(第一个点)的位置,再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D,求出相应位置对应的速度及其下落的高度。
F.将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中。
G.根据以上测得数据计算重力势能的减少量和对应的动能的增加量,验证机械能守恒定律。
(3)选出一条纸带如图所示,其中O点为起点,A、B、C为三个计数点,打点计时器打点周期为0.02s,用最小刻度为mm的刻度尺,测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm。这三个数字中不符合有效数字要求的是 ,重锤的质量为m=0.2kg,根据以上数据,求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J;这时它的动能增加量是 J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(4)实验中往往出现重锤动能的增加量小于重力势能的减少量的情况,其主要原因是 。
“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行。
(1)比较这两种方案,_____ (填“甲”或“乙”)方案好些,主要理由是 。
(2)某小组的同学选用图甲的方案实验,进行了如下操作,其中错误的是 。
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上。
B.将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器,用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方。
C.先松开纸带,再接通电源,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列的点。
D.换几条纸带,重复上面实验。
E.在打出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点(第一个点)的位置,再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D,求出相应位置对应的速度及其下落的高度。
F.将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中。
G.根据以上测得数据计算重力势能的减少量和对应的动能的增加量,验证机械能守恒定律。
(3)选出一条纸带如图所示,其中O点为起点,A、B、C为三个计数点,打点计时器打点周期为0.02s,用最小刻度为mm的刻度尺,测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm。这三个数字中不符合有效数字要求的是 ,重锤的质量为m=0.2kg,根据以上数据,求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J;这时它的动能增加量是 J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(4)实验中往往出现重锤动能的增加量小于重力势能的减少量的情况,其主要原因是 。
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