老师利用如图甲所示的装置演示动能与重力势能的相互转化后,小光想:小球在摆动过程中的机械能的大小是否与细线的长度有关呢?为了探究此问题,他设计了以下实验装置:将无弹性的细线上端固定在铁架台上,下端拴住小球,使小球摆动到最低点时恰好撞击静止在水平桌面上的木块,如图乙所示.(不计细线固定端的摩擦与空气阻力)
(1)小光将长为l的细线拉至水平状态静止时,小球具有的机械能是以________能的形式存在.
(2)释放小球后,木块被小球撞击并在水平桌面上滑动了一段距离s,在此过程中木块克服_______力做功.
(3)小光多次改变拴小球的细线长度,并调整细线固定端的位置,每次均将小球拉至细线处于水平状态时自由释放,使它摆动到相同的最低点撞击同一木块,测出木块被撞击后运动的距离,通过比较运动距离的长短来判断小球具有的机械能大小.请你分析小光的实验方案是否可行?________,理由是:________.
九年级物理实验题中等难度题
老师利用如图甲所示的装置演示动能与重力势能的相互转化后,小光想:小球在摆动过程中的机械能的大小是否与细线的长度有关呢?为了探究此问题,他设计了以下实验装置:将无弹性的细线上端固定在铁架台上,下端拴住小球,使小球摆动到最低点时恰好撞击静止在水平桌面上的木块,如图乙所示.(不计细线固定端的摩擦与空气阻力)
(1)小光将长为l的细线拉至水平状态静止时,小球具有的机械能是以________能的形式存在.
(2)释放小球后,木块被小球撞击并在水平桌面上滑动了一段距离s,在此过程中木块克服_______力做功.
(3)小光多次改变拴小球的细线长度,并调整细线固定端的位置,每次均将小球拉至细线处于水平状态时自由释放,使它摆动到相同的最低点撞击同一木块,测出木块被撞击后运动的距离,通过比较运动距离的长短来判断小球具有的机械能大小.请你分析小光的实验方案是否可行?________,理由是:________.
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课堂上老师运用单摆演示动能与重力势能的相互转化,小雨看到单摆小角度不停往复摆动.
(提出问题)单摆小角度往复摆动一次的时间与哪些因素有关呢?
(猜想与假设)
猜想一:可能与摆球的质量有关;
猜想二:可能与摆动的幅度有关;
猜想三:可能与绳长有关;
(制定计划与设计实验)
为了验证猜想是否正确,他设计了如图所示的装置,用系有细线(线长L可调)的小球制作了一个单摆进行了如下探究(摆动角度均较小):
(1)如图甲所示,用细线系住一个小球,保持细线的长度一定,使小球从A点由静止释放,改变OA(O固定悬点)的连线与竖直方向的夹角θ以改变小球摆动的幅度,测出小球在AB间往复运动一次所用的时间t与θ的关系如下表所示,由此可得出摆球小角度重庆复摆动一次的时间与摆动的幅度______(选填“有关”或“无关”)。
θ/度 | 4 | 6 | 8 | 10 |
t/秒 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
(2)用细线系住一铁球,改变细线的长度,使小球以较小的幅度在竖直面内CD之间摆动,用频闪相机(保持曝光时间间隔相等)拍摄小球由C运动至D的过程中的位置如图乙、丙所示(除C位置外,其余细线未画出),由此分析可知,单摆的摆长L越长,往复摆动一次的时间越______(选填“长”或“短”),由此可得出猜想_______是正确的。
(交流与应用)
(3)由表中实验记录可知,单摆来回摆动一次时间较短,直接测量摆动一次的时间误差较大,为减小误差,应_________。
(4)生活中若摆钟走慢了,应如何调整钟摆的长度?_________ 。
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你所选择的因素 | ______ |
你所选用的器材 | ______ |
你的主要探究过程 | ______ |
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序号 | 瓶质量m/g | 移开距离s/格 | 悬线长度L/格 | 来回时间t/s |
1 | 20 | 5 | 12 | 2.1 |
2 | 40 | 4 | 12 | 2.1 |
3 | 60 | 3 | 12 | 2.1 |
4 | 60 | 5 | 12 | 2.1 |
5 | 60 | 4 | 12 | 2.1 |
6 | 60 | 3 | 9 | 1.9 |
7 | 60 | 3 | 6 | 1.5 |
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图是老师在课堂上进行的滚摆演示实验示意图,下列说法不正确的是( )
A.滚摆运动过程中,机械能守恒
B.滚摆向下运动时,重力势能部分转化为动能
C.滚摆向上运动时,动能部分转化为重力势能
D.滚摆上升的最大高度逐渐降低
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下图是老师在课堂上进行的滚摆演示实验示意图,下列说法不正确的是
A.滚摆运动过程中,机械能守恒
B.滚摆向下运动时,重力势能部分转化为动能
C.滚摆向上运动时,动能部分转化为重力势能
D.滚摆上升的最大高度逐渐降低
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