则由能量守恒得: 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在验证动量守恒定律实验中,同学们不仅完成了课本原来的实验,还用相同的器材进行多方面的探索及尝试.下面是甲、乙两组同学的实验,请回答相关的问题:
(Ⅰ)甲组同学采用如图1所示的装置,由斜槽和水平槽构成.将复写纸与白纸铺在水平放的木板上,重垂线所指的位置为O.实验时先使a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作多次,得到多个落点痕迹平均位置P;再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让a球仍从固定位置由静止开始滚下,与b球发生对心正碰,碰后a球不被反弹.碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N.
(1)若a球质量为m1,半径为r1;b球质量为m2,半径为r2.则
C
C

A.m1>m2 r1>r2    B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2 r1=r2     D.m1<m2 r1=r2
(2)以下提供的器材中,本实验必需的有
AC
AC

A.刻度尺   B.打点计时器    C.天平   D.秒表
(3)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用m1、m2、OM、OP、ON表示)
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

(Ⅱ)乙组同学误将重锤丢失,为了继续完成实验则将板斜放,上端刚好在槽口抛出点,标记为O.板足够长小球都能落在板上,如图2,采用甲组同学相同的操作步骤完成实验.
(4)对该组同学实验的判断正确的是
BD
BD

A.乙组同学无法完成验证动量守恒定律
B.秒表也不是乙组同学的必需器材
C.乙组同学必须测量斜面倾角θ
D.图2中N为b球碰后落点
(5)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON

(6)如果a,b球的碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
. (要求第(5)(6)结论用m1、m2、OM、OP、ON表示)  

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验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法:
(1)若实验中所用重锤质量m=1kg.打点纸带如下图所示.打点时间间隔为0.02s,则记录B点时重锤的速度为
0.59m/s
0.59m/s
,重锤的动能为
0.17J
0.17J
.从开始下落到B点,重锤的重力势能减少量是
0.17J
0.17J
.因此可以得出的结论是.
在实验误差范围内,重锤动能的增加等于重锤重力势能的减少量
在实验误差范围内,重锤动能的增加等于重锤重力势能的减少量
(保留两位小数)
(2)根据纸带算出相关各点的速度V,量出下落与地距离h.则以
12
v2
为纵轴.以h为横轴,画出的图象应是
一条过原点的倾斜的直线:直线斜率大小等于g
一条过原点的倾斜的直线:直线斜率大小等于g

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验证机械能守恒定律的实验中,有下述A至F六个步骤:
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重物自由落下
C.取下纸带,更换新纸带(或将纸带翻个面),重新做实验
D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提纸带
E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3…hn,计算出对应的瞬时速度
F.分别计算出
1
2
m
v
2
n
和mghn,在误差范围内看是否相等
(1)以上实验步骤按合理的操作步骤排列应是
A、D、B、C、E、F
A、D、B、C、E、F
(2)
1
2
m
v
2
n
总是
小于
小于
mghn (填大于、小于或等于),原因是
有摩擦力和空气阻力做负功
有摩擦力和空气阻力做负功

(3)某同学用图中所示装置进行实验,得到的纸带,A、B、C、D、E为连续的五个点,交流电的频率为50Hz,测出点A,C间的距离为14.77cm,点C,E间的距离为16.33cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F1=
0.05
0.05
N.

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验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法(g=9.8m/s2):
(1)通过验证
1
2
mυ2=mgh
来验证机械能守恒定律时,对纸带上起点的要求是
初速度等于零
初速度等于零
;为此,所选择纸带的第一、二两点间距应接近
2mm
2mm

(2)若实验中所用重锤质量m=1kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s,则记录B点时,重锤的速度υB=
0.59m/s
0.59m/s
,重锤动能EkB=
0.174J
0.174J
.从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是
0.173J
0.173J
,因此可得出的结论是:
在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.
在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.


(3)根据纸带算出相关各点的速度υ,量出下落距离h,则以
υ2
2
为纵轴,画出的图象应是图中的
C
C
,图线的斜率表示
g
g

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验证机械能守恒定律的实验采用重物由静止自由下落的方法:
(1)若实验中所用重锤质量m=1kg,打点纸带如图所示(O点为自由下落的起始点),打点时间间隔为0.02s,则记录D点时,重锤的速度vD=
0.768m/s
0.768m/s
,重锤动能EKd=
0.295J
0.295J
.从开始下落起至D点,重锤的重力势能减少量是
0.301J
0.301J
,因此可得出的结论是
在忽略阻力的情况下,重锤机械能守恒
在忽略阻力的情况下,重锤机械能守恒
.(结果均保留三位小数)

(2)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以
v22
为纵轴,以h为横轴画出的图象应是下图中的
C
C

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