F．實驗結果總是動能增加略小于勢能減小 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A、按照圖示的裝置安裝器件；

B、將打點計時器接到電源的直流輸出端上；

C、用天平測量出重錘的質量；

D、釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；

E、測量打出的紙帶上某些點之間的距離；

F、根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是  否等于增加的動能。

請指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當的步驟，將其選項對應的字母填寫在下面的空行內，并說明其原因。

__________________；__________________；__________________。

（2）在上述實驗中，設質量m＝1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如下圖所示，相鄰計數點的時間間隔為0.02s，長度單位：cm，當地的重力加速度g＝9.80m/s2．那么：從起點O到打下計數點B的過程中，重力勢能的減小量為ΔEP＝     J，物體動能的增加量ΔE K＝      J。（均取兩位有效數字）

（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，即使操作規范、數據測量及數據處理都很準確的前提下，該實驗求得的ΔEP也總是略大于ΔE K，這是實驗存在系統誤差的必然結果，試分析該系統誤差產生的主要原因是                             。

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如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測量出重錘的質量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；
E、測量打出的紙帶上某些點之間的距離；
F、根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是 否等于增加的動能。
請指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當的步驟，將其選項對應的字母填寫在下面的空行內，并說明其原因。
__________________；__________________；__________________。
（2）在上述實驗中，設質量m＝1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如下圖所示，相鄰計數點的時間間隔為0.02s，長度單位：cm，當地的重力加速度g＝9.80m/s2．那么：從起點O到打下計數點B的過程中，重力勢能的減小量為ΔEP＝    J，物體動能的增加量ΔEK＝     J。（均取兩位有效數字）

（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，即使操作規范、數據測量及數據處理都很準確的前提下，該實驗求得的ΔEP也總是略大于ΔEK，這是實驗存在系統誤差的必然結果，試分析該系統誤差產生的主要原因是                            。

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（1）某同學用如圖1所示的裝置進行“驗證動量守恒定律”的實驗：

①先測出可視為質點的兩材質相同滑塊A、B的質量分別為m、M及滑塊與桌面間的動摩擦因數μ．
②用細線將滑塊A、B連接，使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態，滑塊B恰好緊靠桌邊．
③剪斷細線，測出滑塊B做平拋運動的水平位移x1，滑塊A沿水平桌面滑行距離為x2（未滑出桌面）．
為驗證動量守恒定律，寫出還需測量的物理量及表示它們的字母______；如果動量守恒，需要滿足的關系式為______．
（2）某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動能變化的關系，如圖2所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大�。≤囍锌梢苑胖庙来a．
（Ⅰ）實驗中木板略微傾斜，這樣做目的是______．
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得細線拉力做的功等于合力對小車做的功
D．可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運動
（Ⅱ）實驗主要步驟如下：
①測量______和拉力傳感器的總質量M1；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路．
②將小車停在C點，接通電源，______，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度．
③在小車中增加砝碼，或增加鉤碼個數，重復②的操作．
（Ⅲ）下表是他們測得的一組數據，其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質量之和，|v
22
-v
21
|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據此計算出動能變化量△E，F是拉力傳感器受到的拉力，W是拉力F在A、B間所做的功．表格中△E3=______，W3=______（結果保留三位有效數字）．
次數M1/kg|v
22
-v
21
|/（m/s）2		△E/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△E31.220W3
41.0002.401.202.4201.21
51.0002.841.422.8601.43

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在驗證重錘自由下落過程中機械能守恒的實驗中，下列說法或做法正確的有   。

A．用秒表測出重物下落的時間

B．把打點計時器接在學生電源的交流輸出端

C．用天平測量重物的質量

D．選用質量大的重錘可以減小實驗誤差

E．先松開紙帶，再接通電源，重錘下落時紙帶上就能打出一系列點，重復幾次

F．實驗結果總是動能增加略小于勢能減小

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（1）某同學用如圖1所示的裝置進行“驗證動量守恒定律”的實驗：

①先測出可視為質點的兩材質相同滑塊A、B的質量分別為m、M及滑塊與桌面間的動摩擦因數μ．
②用細線將滑塊A、B連接，使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態，滑塊B恰好緊靠桌邊．
③剪斷細線，測出滑塊B做平拋運動的水平位移x1，滑塊A沿水平桌面滑行距離為x2（未滑出桌面）．
為驗證動量守恒定律，寫出還需測量的物理量及表示它們的字母
物體B下落的高度h
物體B下落的高度h
；如果動量守恒，需要滿足的關系式為
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
．
（2）某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動能變化的關系，如圖2所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大�。谒阶烂嫔舷嗑�50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大�。≤囍锌梢苑胖庙来a．
（Ⅰ）實驗中木板略微傾斜，這樣做目的是
CD
CD
．
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得細線拉力做的功等于合力對小車做的功
D．可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運動
（Ⅱ）實驗主要步驟如下：
①測量
小車、砝碼
小車、砝碼
和拉力傳感器的總質量M1；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路．
②將小車停在C點，接通電源，
靜止釋放小車
靜止釋放小車
，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度．
③在小車中增加砝碼，或增加鉤碼個數，重復②的操作．
（Ⅲ）下表是他們測得的一組數據，其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質量之和，|v
 
2
2
-v
 
2
1
|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據此計算出動能變化量△E，F是拉力傳感器受到的拉力，W是拉力F在A、B間所做的功．表格中△E3=
0.600
0.600
，W3=
0.610
0.610
 （結果保留三位有效數字）．
次數 M1/kg |v
 
2
2
-v
 
2
1
|/（m/s）2		 △E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43

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