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21-22高一下·北京东城·阶段练习)利用图1装置做验证机械能守恒定律实验

 

1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点的      

A.动能变化量与势能变化量

B.速度变化量与势能变化量

C.速度变化量与高度变化量

2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是      

A.交流电源    B.刻度尺    C.天平(含砝码)

3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点ABC,测得他们到起始点O的距离分别为。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量      ,动能变化量      

 

4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减小量大于动能的增加量,原因是      

A.利用公式计算重物速度

B.利用公式计算重物速度

C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D.没有采用多次实验取平均值的方法

5)某同学用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度为v,描绘图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒,请你分析论证该同学的判断依据是否正确。       

6)机械能包括动能、重力势能和弹性势能,为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律,实验小组设计了如图3所示的实验装置。力传感器一端固定在铁架台的横梁上,另一端与轻弹簧相连,轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物,在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器,两个传感器再通过数据采集器和电脑相连(图未画出)。实验过程中保持铁架台固定,弹簧始终在弹性限度内,重物只在竖直方向上下运动,没有转动。

 

他们首先用天平测得重物的质量为m,然后:

用运动传感器实时记录重物的速度继而得到重物的动能

选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能零点,用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离,继而得到重物的重力势能

将弹簧原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离,与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形变量,结合力传感器测得的弹力大小F,通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能

分析上述三种能量之和E随时间的变化情况,如果在误差允许的范围内,E随时间保持不变,则可认为重物(包括地球)和弹簧组成的系统机械能守恒。

已知实验得到的图像如图4所示,则如图5所示的图像中可能正确的是      

 

...

21-22高一下·河南许昌·期末)某同学利用如图所示的实验装置探究系统机械能变化量与摩擦阻力做功的关系,所用器材有:一端带光滑轻质滑轮且各处粗糙程度相同的长木板、轻细绳、50g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(总质量为M=200g,其上可放钩码)、刻度尺,当地重力加速度为9.80m/s2,实验操作步骤如下:

 

安装器材,调整两个光电门距离为50.00cm,轻细绳下端悬挂5个钩码,如图所示;

接通电源,释放滑块,分别记录遮光条通过两个光电门的时间,并计算出滑块通过两个光电门的速度;

每次在最下端悬挂的钩码中去掉一个,把其放在滑块上,不断重复上述步骤;

完成5次测量后,计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统(包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂的钩码)总动能的增加量及系统总机械能的减少量,结果如下表所示:

M/kg

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

1.127

0.857

0.588

0.318

0.049

0.098

0.123

0.147

0.172

0.196

回答下列问题:

1)实验中,当轻细绳悬挂5个钩码时,在滑块通过两个光电门之间的过程中,系统总重力势能的减少量为           J

2)实验中,当轻细绳悬挂1个钩码时,滑块通过两个光电门之间由于摩擦而产生的热量为           J

3)若以M为横轴,为纵轴,在的坐标图中绘出图像;           

 

4)则根据你所绘出的图像,滑块与木板之间的动摩擦因数为           

...

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