由能量守恒定律得 2分 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在驗證動量守恒定律實驗中,同學(xué)們不僅完成了課本原來的實驗,還用相同的器材進行多方面的探索及嘗試.下面是甲、乙兩組同學(xué)的實驗,請回答相關(guān)的問題:
(Ⅰ)甲組同學(xué)采用如圖1所示的裝置,由斜槽和水平槽構(gòu)成.將復(fù)寫紙與白紙鋪在水平放的木板上,重垂線所指的位置為O.實驗時先使a球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作多次,得到多個落點痕跡平均位置P;再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓a球仍從固定位置由靜止開始滾下,與b球發(fā)生對心正碰,碰后a球不被反彈.碰撞后a、b球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡.重復(fù)這種操作多次得到多個落點痕跡平均位置M、N.
(1)若a球質(zhì)量為m1,半徑為r1;b球質(zhì)量為m2,半徑為r2.則
C
C

A.m1>m2 r1>r2    B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2 r1=r2     D.m1<m2 r1=r2
(2)以下提供的器材中,本實驗必需的有
AC
AC

A.刻度尺   B.打點計時器    C.天平   D.秒表
(3)設(shè)a球的質(zhì)量為m1,b球的質(zhì)量為m2,則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為(用m1、m2、OM、OP、ON表示)
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

(Ⅱ)乙組同學(xué)誤將重錘丟失,為了繼續(xù)完成實驗則將板斜放,上端剛好在槽口拋出點,標記為O.板足夠長小球都能落在板上,如圖2,采用甲組同學(xué)相同的操作步驟完成實驗.
(4)對該組同學(xué)實驗的判斷正確的是
BD
BD

A.乙組同學(xué)無法完成驗證動量守恒定律
B.秒表也不是乙組同學(xué)的必需器材
C.乙組同學(xué)必須測量斜面傾角θ
D.圖2中N為b球碰后落點
(5)設(shè)a球的質(zhì)量為m1,b球的質(zhì)量為m2,則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON

(6)如果a,b球的碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達式為
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
. (要求第(5)(6)結(jié)論用m1、m2、OM、OP、ON表示)  

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為了驗證動量守恒定律(探究碰撞中的不變量),某同學(xué)選取了兩個材質(zhì)相同,體積不等的立方體滑塊A和B,按下述步驟進行實驗:
步驟1:在A、B的相撞面分別裝上尼龍拉扣,以便二者相撞以后能夠立刻結(jié)為整體;
步驟2:安裝好實驗裝置如圖甲,鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽,右端是長直水平槽,傾斜槽和水平槽由一小段弧連接,軌道槽被固定在水平桌面上,在軌道槽的側(cè)面與軌道等高且適當(dāng)遠處裝一臺數(shù)碼頻閃照相機;
步驟3:讓滑塊B靜置于水平槽的某處,滑塊A從斜槽某處由靜止釋放,同時開始頻閃拍攝,直到A、B停止運動,得到一幅多次曝光的數(shù)碼照片;
步驟4:多次重復(fù)步驟3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出來,將刻度尺緊靠照片放置,如圖乙所示.
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(1)由圖分析可知,滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的位置
 

①在P5、P6之間
②在P6
③在P6、P7之間
(2)為了探究碰撞中動量是否守恒,需要直接測量或讀取的物理量是
 

①A、B兩個滑塊的質(zhì)量m1和m2
②滑塊A釋放時距桌面的高度
③頻閃照相的周期
④照片尺寸和實際尺寸的比例
⑤照片上測得的S45、S56和S67、S78
⑥照片上測得的S34、S45、S56和S67、S78、S89
⑦滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)
寫出驗證動量守恒的表達式
 

(3)請你寫出一條有利于提高實驗準確度或改進實驗原理的建議:
 

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驗證機械能守恒定律的實驗中,有下述A至F六個步驟:
A.將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B.接通電源,再松開紙帶,讓重物自由落下
C.取下紙帶,更換新紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊面),重新做實驗
D.將重物固定在紙帶的一端,讓紙帶穿過打點計時器,用手提紙帶
E.選擇一條紙帶,用刻度尺測出物體下落的高度h1、h2、h3…h(huán)n,計算出對應(yīng)的瞬時速度
F.分別計算出
1
2
m
v
2
n
和mghn,在誤差范圍內(nèi)看是否相等
(1)以上實驗步驟按合理的操作步驟排列應(yīng)是
A、D、B、C、E、F
A、D、B、C、E、F
(2)
1
2
m
v
2
n
總是
小于
小于
mghn (填大于、小于或等于),原因是
有摩擦力和空氣阻力做負功
有摩擦力和空氣阻力做負功

(3)某同學(xué)用圖中所示裝置進行實驗,得到的紙帶,A、B、C、D、E為連續(xù)的五個點,交流電的頻率為50Hz,測出點A,C間的距離為14.77cm,點C,E間的距離為16.33cm,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2,重錘的質(zhì)量為m=1.0kg,則重錘在下落過程中受到的平均阻力大小F1=
0.05
0.05
N.

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驗證“機械能守恒定律”的實驗采用重物自由下落的方法,已知所用電火花打點計時器所接電源的頻率為50Hz.查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,重物質(zhì)量為m=1kg,某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測量時各計時點對應(yīng)刻度尺的讀數(shù)如圖所示,圖中O點是打點計時器打出的第一個點,A、B、C、D分別是連續(xù)打出的計時點.

(1)若利用BC段來驗證機械能守恒定律,重物由B點運動到C點時,重物的重力勢能的減少量△EP=
0.470
0.470
J,此過程中物體動能的增加量△Ek=
0.440
0.440
J.(保留三位有效數(shù)字)
(2)這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使重物的重力勢能的減少量略
大于
大于
動能的增加量(填“大于”或“小于”),原因是:
紙帶與打點計時器間有摩擦阻力,或存在空氣阻力
紙帶與打點計時器間有摩擦阻力,或存在空氣阻力

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驗證“機械能守恒定律”的實驗采用重物自由下落的方法.
(1)有下列器材可供選擇:電磁打點計時器、鐵架臺(帶鐵架)、帶鐵夾的重物、復(fù)寫紙、紙帶、秒表、導(dǎo)線、開關(guān)、天平,其中不必要的器材是
秒表,天平
秒表,天平
;缺少的器材是
低壓交流電源,刻度尺
低壓交流電源,刻度尺

(2)已知所用電火花打點計時器所接電源的頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,重物質(zhì)量為0.5kg,某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測量各計時點對應(yīng)刻度尺的讀數(shù)如圖所示.圖中O點是打點計時器打出的第一個點(此時重物的速度為零),A、B、C、D分別是連續(xù)打出的計時點.重物由O點運動到C點時,重物的重力勢能的減少量△EP=
1.60
1.60
J,此過程中物體動能的增加量△Ek=
1.56
1.56
J.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(3)可得出的結(jié)論是
在實驗誤差允許的范圍內(nèi),重錘機械能守恒
在實驗誤差允許的范圍內(nèi),重錘機械能守恒

(4)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v,量出下落距離h,則以v2/2為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象應(yīng)是圖中的
C
C

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