(2)由能量守恒可得: 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量),某同学选取了两个材质相同,体积不等的立方体滑块A和B,按下述步骤进行实验:
步骤1:在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣,以便二者相撞以后能够立刻结为整体;
步骤2:安装好实验装置如图甲,铝质轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽,倾斜槽和水平槽由一小段弧连接,轨道槽被固定在水平桌面上,在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机;
步骤3:让滑块B静置于水平槽的某处,滑块A从斜槽某处由静止释放,同时开始频闪拍摄,直到A、B停止运动,得到一幅多次曝光的数码照片;
步骤4:多次重复步骤3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出来,将刻度尺紧靠照片放置,如图乙所示.
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(1)由图分析可知,滑块A与滑块B碰撞发生的位置
 

①在P5、P6之间
②在P6
③在P6、P7之间
(2)为了探究碰撞中动量是否守恒,需要直接测量或读取的物理量是
 

①A、B两个滑块的质量m1和m2
②滑块A释放时距桌面的高度
③频闪照相的周期
④照片尺寸和实际尺寸的比例
⑤照片上测得的S45、S56和S67、S78
⑥照片上测得的S34、S45、S56和S67、S78、S89
⑦滑块与桌面间的动摩擦因数
写出验证动量守恒的表达式
 

(3)请你写出一条有利于提高实验准确度或改进实验原理的建议:
 

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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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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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