某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料,完成后面问题。
第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现不知道当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度。
(1)在所给的坐标纸上作出v2—h图象___________;
(2)分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:
_____________________________________________________;
(3)由图象求得的重力加速度g=______m/s2(结果保留三位有效数字)。
第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示。图象的横轴表示小球距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek或机械能E。试回答下列问题:
(1)图乙的图象中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是___________(按顺序填写相应图线所对应的文字);
(2)根据图乙所示的实验图象,可以得出的结论是:_____________________________。
高二物理实验题困难题
某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料,完成后面问题。
第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现不知道当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度。
(1)在所给的坐标纸上作出v2—h图象___________;
(2)分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:
_____________________________________________________;
(3)由图象求得的重力加速度g=______m/s2(结果保留三位有效数字)。
第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示。图象的横轴表示小球距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek或机械能E。试回答下列问题:
(1)图乙的图象中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是___________(按顺序填写相应图线所对应的文字);
(2)根据图乙所示的实验图象,可以得出的结论是:_____________________________。
高二物理实验题困难题查看答案及解析
某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05 s闪光一次,如图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取10 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留三位有效数字):
时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度(m/s) | 5.59 | 5.08 | 4.58 |
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=________m/s.
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp=________J,动能减少量ΔEk=________J.
(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔEp________ΔEk(选填“>”“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是________________.
高二物理实验题简单题查看答案及解析
某研究性学习小组利用图示装置验证机械能守恒定律,P1处与P2处的光电门间的高度差为h。直径为d的小球从图示位置由静止释放后依次通过P1、P2光电门。重力加速度大小为g。
(1)若小球中心通过P1、P2光电门时遮光时间分别为t1、t2,则小球通过P1、P2光电门时的速度大小分别为__________、__________。
(2)若该实验中等式gh=__________成立,即可验证机械能守恒定律。
(3)实验室可提供的小球有木球和铁球,为了尽可能或小测量误差,下列做法正确的是(_____)(填对应的字母序号)
A.释放小球时,只要P1、P2处光电门在同竖直线上即可
B.选用铁球,且释放铁球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上
C.选用木球,且释放木球时尽可能让其球心与两个光电门在同一竖直线上
高二物理实验题中等难度题查看答案及解析
某实验小组利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
①要验证重物下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材必须要选取的有_______。(填写字母代号)
A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.交流电源
②为减少实验误差,下落物体应选用______(选填“50 g木块”或“200 g铁块”)
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某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为D= cm。
(2)要验证机械能守恒,只要比较 。
A.与gh是否相等
B.与2gh是否相等
C.与gh是否相等
D.与2gh是否相等
(3)钢球通过光电门的平均速度 (选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度.
高二物理实验题中等难度题查看答案及解析
下图为验证小球做自由落体运动时机械能守恒的装置图。图中O点为释放小球的初始位置,A、B、C、D各点为固定速度传感器的位置,A、B、C、D.O各点在同一竖直线上。
(1)已知当地重力加速度为g,要完成实验,必须要测量的物理量是[________;
A.小球的质量m
B.小球下落到每一个速度传感器时的速度v
C.各速度传感器与O点之间的竖直距离h
D.小球自初始位置至下落到每一个速度传感器时所用的时间t
(2)作出v2h图像,由图像算出其斜率k,当k=______时,可以认为小球在下落过程中系统机械能守恒;
(3)经正确操作,发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减小量mgh,请写出对减小本实验误差有益的一条建议:
高二物理实验题简单题查看答案及解析
某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1________Δt2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到电压图象如图乙所示,若Δt1、Δt2、d和m已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出的物理量是________和________.
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如图所示“验证机械能守恒定律”的实验中,下列说法正确的是
A. 先释放纸带,后接通电源
B. 打点计时器接低压直流电源
C. 用秒表测出重物下落的时间
D. 打点计时器两个限位孔在同一竖直平面内
高二物理实验题简单题查看答案及解析
某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,系统的机械能应该守恒,即.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重锤线确定出A、B点的投影点N、M重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M,C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.己知重力加速度为g,小球的质量为m.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm。
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=_________。
(3)用题中所给字母表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量△Ep=__________, 动能的增加量△Ek=____________。
高二物理实验题中等难度题查看答案及解析
某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,系统的机械能应该守恒,即.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重锤线确定出A、B点的投影点N、M重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M,C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.己知重力加速度为g,小球的质量为m.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm。
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=_________。
(3)用题中所给字母表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量△Ep=__________, 动能的增加量△Ek=____________。
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