題目列表(包括答案和解析)
做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗步驟有:
(1)把打點計時器固定在鐵架臺上,并用導(dǎo)線將打點計時器接在低壓直流電源上
(2)將連有重物的紙帶穿過打點計時器限位孔,用手穩(wěn)提紙帶
(3)釋放紙帶,再接通電源開關(guān)打出一條紙帶
(4)更換紙帶,重復(fù)實驗,選點跡清晰且第1、2點間距約為2 mm的紙帶備用
(5)用天平稱出重物的質(zhì)量
(6)在挑選的紙帶上,記下第一個點的位置O,并從紙帶上任意點開始依次選取幾個點1、2、3、4……并量出各點到O的距離h1、h2、h3、h4……,利用紙帶算出物體打下點2、3、4……時的瞬時速度v2、v3、v4……將數(shù)據(jù)填入表格.
(7)比較對應(yīng)的mgh與的大小,看比較結(jié)果是否跟理論一致,從而驗證機(jī)械能守恒定律
在上述實驗步驟中錯誤的是_____________;多余的是_________(請?zhí)钊氩襟E序號)
1 |
2 |
v | 2 n |
1 |
2 |
v | 2 n |
⑴在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,有位同學(xué)按以下步驟進(jìn)行實驗操作:
A.用天平稱出重錘和夾子的質(zhì)量
B.固定好打點計時器,將連著重錘的紙帶穿過限位孔,用手提住,且讓手盡量靠近打點計時器
C. 接通電源,松開紙帶,開始打點.并如此重復(fù)多次,以得到幾條打點紙帶
D.取下紙帶,挑選點跡清晰的紙帶,記下第一個打下的點O,在距離O點較近處選擇幾個連續(xù)計數(shù)點
E. 測出紙帶上各個計數(shù)點到O點的距離,得到這些點對應(yīng)時刻重錘下落高度
F.利用測量數(shù)據(jù),計算出這些點對應(yīng)時刻的物體速度
G.利用上述數(shù)據(jù),計算各點對應(yīng)的重力勢能減少量和動能增量,并進(jìn)行比較
以上步驟中,不必要的步驟是 (填寫代表字母);
有錯誤或不妥的步驟是 (填寫代表字母).
⑵某同學(xué)用正確的步驟和操作進(jìn)行試驗,得到一條清晰的紙帶,電源頻率為50赫茲,O為打下的第一個點(初速度為零),各相鄰的點間距如圖所示,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.8m/s2,重錘質(zhì)量為1.0kg,則從O到C這段時間內(nèi),重錘重力勢能的減少量為 J,重錘動能的增加量為 J.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
一、選擇題
1. D
2.C
3.ACD
4.A
5.ABC
6.BD
7.D
8.B
9.C
10.C
二.實驗題:
11.A E G (共6分。每答對一項2分,有錯誤不得分)
12. ⑴.紅黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零電阻,使指針指0Ω(2分)
⑵.D(2分)
⑶.0.260(2分)
⑷.12(3分)
⑸.利用直流電壓10V量程,逐段測量各元件和導(dǎo)線兩端電壓(3分)
三.計算題
13.解:(1)由v= 得,r= ……………………………⑴
由題意T= ………………………………………………. ⑵
由①②兩式得r= ……………………………………..⑶
(2) 探測器在圓形軌道上運行時
G=m………………………………………………….. ⑷
從木星表面水平拋出,恰好不再落回木星表面時
G=m¢…………………………………………………..⑸
由④⑤兩式得v0=v ……………………………………. ⑹
由題意R=rsin ……………………………………………….. ⑺
由兩式⑥⑦得v0= ………………………………….. ⑻
(每式2分,共計16分)
14.解:⑴小球在板間運動時,系統(tǒng)動量守恒。設(shè)小球到達(dá)左端金屬板處時系統(tǒng)速度為v
…………………………………………⑴
根據(jù)能量守恒,有
…………………………………………⑵
代入數(shù)值后可解得:
⑵選絕緣板為研究對象。設(shè)小球從進(jìn)入到系統(tǒng)共速所用時間為t,根據(jù)動量定理和牛頓第三定律得:
…………………………………………⑶
而 …………………………………………⑷
又 …………………………………………⑸
…………………………………………⑹
由以上⑶、⑷、⑸、⑹各式可解得:
⑶從小球射入到離開,相當(dāng)于一次沒有機(jī)械能損失的碰撞。設(shè)小球離開時,小球的速度為v1,絕緣板的速度為v2,根據(jù)動量守恒和能量守恒可得:
…………………………………………⑺
…………………………………………⑻
代入數(shù)值后可解得:
(本小題共17分,8個算式每式2分,三小問結(jié)果1分)
15解:(1)設(shè)物體C與A碰撞前速度為v0,則根據(jù)動能定理:
m3gh =
v0=
根據(jù)動量守恒:
m3v0 = (m1+m3)v
v =
(2)AC一起運動直至最高點的過程中,根據(jù)動能定理:
W-(m1+m3)gh’ = 0-
h' =
解得W= 1.5J
(3) 物體C與A碰撞后的速度v’=
根據(jù)動能定理:
W-(m1+m3)gh’ = EK-
EK = 2J
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