题目列表(包括答案和解析)
做“验证机械能守恒定律”的实验步骤有:
(1)把打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在低压直流电源上
(2)将连有重物的纸带穿过打点计时器限位孔,用手稳提纸带
(3)释放纸带,再接通电源开关打出一条纸带
(4)更换纸带,重复实验,选点迹清晰且第1、2点间距约为2 mm的纸带备用
(5)用天平称出重物的质量
(6)在挑选的纸带上,记下第一个点的位置O,并从纸带上任意点开始依次选取几个点1、2、3、4……并量出各点到O的距离h1、h2、h3、h4……,利用纸带算出物体打下点2、3、4……时的瞬时速度v2、v3、v4……将数据填入表格.
(7)比较对应的mgh与
的大小,看比较结果是否跟理论一致,从而验证机械能守恒定律
在上述实验步骤中错误的是_____________;多余的是_________(请填入步骤序号)
| 1 |
| 2 |
| v | 2 n |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 n |
⑴在验证机械能守恒定律的实验中,有位同学按以下步骤进行实验操作:
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A.用天平称出重锤和夹子的质量
B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器
C. 接通电源,松开纸带,开始打点.并如此重复多次,以得到几条打点纸带
D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下第一个打下的点O,在距离O点较近处选择几个连续计数点
E. 测出纸带上各个计数点到O点的距离,得到这些点对应时刻重锤下落高度
F.利用测量数据,计算出这些点对应时刻的物体速度
G.利用上述数据,计算各点对应的重力势能减少量和动能增量,并进行比较
以上步骤中,不必要的步骤是 (填写代表字母);
有错误或不妥的步骤是 (填写代表字母).
⑵某同学用正确的步骤和操作进行试验,得到一条清晰的纸带,电源频率为50赫兹,O为打下的第一个点(初速度为零),各相邻的点间距如图所示,已知当地的重力加速度为9.8m/s2,重锤质量为1.0kg,则从O到C这段时间内,重锤重力势能的减少量为 J,重锤动能的增加量为 J.(结果保留三位有效数字)
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一、选择题
1. D
2.C
3.ACD
4.A
5.ABC
6.BD
7.D
8.B
9.C
10.C
二.实验题:
11.A E G (共6分。每答对一项2分,有错误不得分)
12. ⑴.红黑表笔短接,调节欧姆调零电阻,使指针指0Ω(2分)
⑵.D(2分)
⑶.0.260(2分)
⑷.12(3分)
⑸.利用直流电压10V量程,逐段测量各元件和导线两端电压(3分)
三.计算题
13.解:(1)由v= 得,r= ……………………………⑴
由题意T= ………………………………………………. ⑵
由①②两式得r= ……………………………………..⑶
(2) 探测器在圆形轨道上运行时
G=m………………………………………………….. ⑷
从木星表面水平抛出,恰好不再落回木星表面时
G=m¢…………………………………………………..⑸
由④⑤两式得v0=v ……………………………………. ⑹
由题意R=rsin ……………………………………………….. ⑺
由两式⑥⑦得v0= ………………………………….. ⑻
(每式2分,共计16分)
14.解:⑴小球在板间运动时,系统动量守恒。设小球到达左端金属板处时系统速度为v
…………………………………………⑴
根据能量守恒,有
…………………………………………⑵
代入数值后可解得:.files/image041.gif)
⑵选绝缘板为研究对象。设小球从进入到系统共速所用时间为t,根据动量定理和牛顿第三定律得:
…………………………………………⑶
而
…………………………………………⑷
又
…………………………………………⑸
…………………………………………⑹
由以上⑶、⑷、⑸、⑹各式可解得:.files/image051.gif)
⑶从小球射入到离开,相当于一次没有机械能损失的碰撞。设小球离开时,小球的速度为v1,绝缘板的速度为v2,根据动量守恒和能量守恒可得:
…………………………………………⑺
…………………………………………⑻
代入数值后可解得:
.files/image059.gif)
(本小题共17分,8个算式每式2分,三小问结果1分)
15解:(1)设物体C与A碰撞前速度为v0,则根据动能定理:
m3gh =
v0=
根据动量守恒:
m3v0 = (m1+m3)v
v =
(2)AC一起运动直至最高点的过程中,根据动能定理:
W-(m1+m3)gh’ = 0-
h' =
解得W= 1.5J
(3) 物体C与A碰撞后的速度v’=
根据动能定理:
W-(m1+m3)gh’ = EK-
EK = 2J
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