2 探究动量守恒定律 测试 查看更多

 

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为了探究能量转化和守恒规律,某学习研究小组设计如图1所示装置进行实验.
(1)为了测定整个过程电路产生的焦耳热,需要知道螺线管线圈的电阻.用替代法测线圈电阻Rx的阻值可用如图2所示电路,图中R5为电阻箱(R5的最大阻值大于待测电阻尺Rx的阻值),S2为单刀双掷开关,R0为滑动变阻器.为了电路安全,测量前应将滑动变阻器的滑片P调至
a端
a端
,电阻箱R5阻值应调至
最大
最大
(选填“最大”或“最小”).闭合S1开始实验,接下来有如下一些操作,合理的次序是
CABED
CABED
(选填字母代号):
A.慢慢移动滑片P使电流表指针变化至某一适当位置
B.将S2闭合在1端
C.将S2闭合在2端
D.记下电阻箱上电阻读数
E.调节电阻箱R5的值,使电流表指针指在与上一次指针位置相同
(2)按图l所示装置安装实验器材后,将质量为0.50kg蝇的条形磁铁拖一条纸带由静止释放,利用打点计时器打出如图3所示的纸带.磁铁下落过程中穿过空心的螺线管,螺线管与10Ω的电阻丝接成闭合电路,用电压传感器采集数据得到电阻两端电压与时间的U-t 图,并转换为U 2-t,如图4所示.
①经分析纸带在打第14点时,条形磁铁已经离线圈较远了,打第14点时磁铁速度为
2.0
2.0
米/秒.0-14点过程中,磁铁的机械能损失为
0.18
0.18
焦耳.
②若螺线管线圈的电阻是90fl,又从图4中扩一‘图线与时间轴所围的面积约为103格,可以计算磁铁穿过螺线管过程中,在回路中产生的总电热是
0.10
0.10
焦耳.
③实验结果机械能损失与回路中电流产生的热量相差较大,试分析其原因可能有
纸带克服摩擦力做功;磁铁克服空气阻力做功;在电磁感应过程中存在电磁辐射.
纸带克服摩擦力做功;磁铁克服空气阻力做功;在电磁感应过程中存在电磁辐射.

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为了探究能量转化和守恒规律,某学习研究小组设计如图1所示装置进行实验.
(1)为了测定整个过程电路产生的焦耳热,需要知道螺线管线圈的电阻.用替代法测线圈电阻Rx的阻值可用如图2所示电路,图中R5为电阻箱(R5的最大阻值大于待测电阻尺Rx的阻值),S2为单刀双掷开关,R为滑动变阻器.为了电路安全,测量前应将滑动变阻器的滑片P调至______,电阻箱R5阻值应调至______(选填“最大”或“最小”).闭合S1开始实验,接下来有如下一些操作,合理的次序是______(选填字母代号):
A.慢慢移动滑片P使电流表指针变化至某一适当位置
B.将S2闭合在1端
C.将S2闭合在2端
D.记下电阻箱上电阻读数
E.调节电阻箱R5的值,使电流表指针指在与上一次指针位置相同
(2)按图l所示装置安装实验器材后,将质量为0.50kg蝇的条形磁铁拖一条纸带由静止释放,利用打点计时器打出如图3所示的纸带.磁铁下落过程中穿过空心的螺线管,螺线管与10Ω的电阻丝接成闭合电路,用电压传感器采集数据得到电阻两端电压与时间的U-t 图,并转换为U 2-t,如图4所示.
①经分析纸带在打第14点时,条形磁铁已经离线圈较远了,打第14点时磁铁速度为______米/秒.0-14点过程中,磁铁的机械能损失为______焦耳.
②若螺线管线圈的电阻是90fl,又从图4中扩一‘图线与时间轴所围的面积约为103格,可以计算磁铁穿过螺线管过程中,在回路中产生的总电热是______焦耳.
③实验结果机械能损失与回路中电流产生的热量相差较大,试分析其原因可能有______.

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(2010?厦门二模)为了探究能量转化和守恒规律,某学习研究小组设计如图1所示装置进行实验.
(1)为了测定整个过程电路产生的焦耳热,需要知道螺线管线圈的电阻.用替代法测线圈电阻Rx的阻值可用如图2所示电路,图中RS为电阻箱(RS的最大阻值大于待测电阻Rx的阻值),S2为单刀双掷开关,R0为滑动变阻器.为了电路安全,测量前应将滑动变阻器的滑片P调至
a端
a端
,电阻箱RS阻值应调至
最大
最大
(选填“最大”或“最小”).闭合S1开始实验,接下来有如下一些操作,合理的次序是
CABED
CABED
(选填字母代号):
A.慢慢移动滑片P使电流表指针变化至某一适当位置
B.将S2闭合在1端
C.将S2闭合在2端
D.记下电阻箱上电阻读数
E.调节电阻箱RS的值,使电流表指针指在与上一次指针位置相同
(2)按图1所示装置安装实验器材后,将质量为0.50kg的条形磁铁拖一条纸带由静止释放,利用打点计时器打出如图3所示的纸带.磁铁下落过程中穿过空心的螺线管,螺线管与10Ω的电阻丝接成闭合电路,用电压传感器采集数据得到电阻两端电压与时间的U-t图,并转换为U2-t图,如图4所示.
①经分析纸带在打第14点时,条形磁铁已经离线圈较远了,打第14点时磁铁速度为
2.0
2.0
米/秒.0~14点过程中,磁铁的机械能损失为
0.18
0.18
焦耳.
②若螺线管线圈的电阻是90Ω,又从图4中U2-t图线与时间轴所围的面积约为103格,可以计算磁铁穿过螺线管过程中,在回路中产生的总电热是
0.10
0.10
焦耳.
③实验结果机械能损失与回路中电流产生的热量相差较大,试分析其原因可能有
纸带克服摩擦力做功;磁铁克服空气阻力做功;在电磁感应过程中存在电磁辐射
纸带克服摩擦力做功;磁铁克服空气阻力做功;在电磁感应过程中存在电磁辐射

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(探究创新)用气垫导轨装置验证机械能守恒定律,先非常仔细地把导轨调成水平,然后用垫块把导轨一端垫高H.滑块m上面装1=3 cm的挡光框,使它由轨道上端任一处滑下如图所示,测出它通过光电门G1和G2时的速度v1和v2,就可以算出它由G1到G2这段过程中动能的增加量ΔEkm(v-v);再算出重力势能的减少ΔEp=mgh;比较ΔEk与ΔEp的大小,便可验证机械能是否守恒.

(1)滑块的速度v1、v2如何求出?滑块通过G1时的高度h如何求出?

(2)若测得图中L=1 m,s=0.5 m,H=20 cm,m=500 g,滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10-2 s和2.0×10-2 s,当地重力加速度g=9.80 m/s2,试判断机械能是否守恒.

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(1)①某同学用如图1所示的装置来探究机械能守恒定律:实验中,得到了甲、乙、丙三条实验纸带,如图2所示,则应选
纸带好.

在实验中若所用重物的质量为l.00kg,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图3所示,把第一个点记作0,另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A,B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm、85.73cm.
②根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于
7.62
7.62
J,动能的增加量等于
7.57
7.57
J(取三位有效数字).
③由以上的计算结果可看出,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量
于动能的增加量,试简单阐述造成这一结果的两个理由
由于空气的阻力
由于空气的阻力
纸带与打点计时器之间有摩擦
纸带与打点计时器之间有摩擦

(2)用如图甲所示的装置,来验证碰撞过程中的动量守恒.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,A、B两球的质量之比mA:mB=3:1.先使A球从斜槽上固定位置G由静止释放,在水平地面的记录纸上留下落点痕迹,重复10次,得到10个落点.再把B球放在水平槽上的末端R处,让A球仍从位置G由静止释放,与B球碰撞,碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复10次.A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图乙所示,其中米尺的零点与O点对齐.

①碰撞后A球的水平射程应取
14.50
14.50
cm.
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度.下面的实验条件中,可能不能使小球飞行的水平距离表示为水平速度的是
C
C

A.使A、B两小球的质量之比改变为5:1
B.升高固定点G的位置
C.使A、B两小球的直径之比改变为1:3
D.升高桌面的高度,即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为
1.01
1.01
.(结果保留三位有效数字)

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