实验四探究动能定理验证机械能守恒打印

1、实验四 探究动能定理 验证机械能守恒1.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图甲所示。实验过程中有平衡摩擦力的步骤，并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大，即分别为W0、2W0、3W0、4W0实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是_（填写字母代号）。A为了释放小车后小车能做匀加速运动B为了增大橡皮筋对小车的弹力C为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D为了使小车获得较大的动能图乙是在正确操作情况下打出的一条纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一部分，已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=_m/s（保留3位有效数字）。几名

2、同学在实验中分别得到了若干组橡皮筋对小车做的功W与小车获得最大速度vm的数据，并利用数据绘出了图丙给出的四个图象，你认为其中正确的是_。2.某实验小组采用如图3所示的装置探究“合力做功与动能变化的关系”。打点计时器工作频率为50Hz。实验的部分步骤如下：a将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；b在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；c将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；d改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作。在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，钩码的重力做_

3、功（填“正”或“负”）；图4是某次实验时得到的一条纸带，他们在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量和计算结果填在下表中的相应位置。计数点x/cms/cmv/(m·s-1)O1.000.000.30A2.341.340.38B4.043.040.46C 5.00 D8.337.330.61E10.909.900.70 实验小组认为可以通过绘制图线来分析实验数据（其中，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，vO是O点对应时刻小车的

4、瞬时速度）。他们根据实验数据在图5中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出图线。 实验小组计算了他们绘制的图线的斜率，发现该斜率大于理论值，其原因可能是_。3.（1）为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。 现有主要的探究步骤如下：a保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在

5、一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W；b由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度；c做出Wv图象；d分析Wv图象。如果Wv图象是一条直线，表明v；如果不是直线，可考虑是否存在等关系。在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：。对于该实验，下列操作中属于实验要求的是。（填写选项前的序号）A小车每次都应从静止开始释放B实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力C应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度vD必须测量出小车的质量（2）利用如图所示电路测量电压表内电阻Rv，该电压表量程为500mV，内电阻约为

6、l00。某同学设计的实验过程如下：a按电路图正确连接好电路，将滑动变阻器R1的滑动头移到左端b闭合开关S1和S2并调节R1，使电压表的指针指到满刻度c保持开关S1闭合以及滑动变阻器R1的滑动头位置不变，断开S2，调整电阻箱R2的阻值，使电压表的指针指到满刻度的一半d读出此时电阻箱R2的阻值R测，即为电压表内电阻的测量值在备选的实验器材中，有两个滑动变阻器可供选择，它们的铭牌上分别标有：A“500,lA”B“l02A”在保证各实验器材均能正常工作的前提下，为尽可能提高测量精度且便于调节，滑动变阻器R1应选用 。（选填“A”或“B”）用上述方法得到的电压表内电阻的测量值R测_  

7、;  电压表内电阻的真实值R真。（选填“大于”、“等于”或“小于”）若实验中测得的结果R测=l00，要将这个电压表改装成量程为5V的电压表，则应串联一个阻值为R串= 的定值电阻。为了使上述根据R测计算后改装的电压表能更准确地测量电压，下面四种做法中可行的是 。（填写选项前的序号）A在R串旁边再串联一个比R串小得多的电阻B在R串旁边再串联一个比R串大得多的电阻C在R串两端再并联一个比R串小得多的电阻D在R串两端再并联一个比R串大得多的电阻4. 某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码使小车在钩码的牵引下运动，以此定量研究

8、绳拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。若要完 成该实验，必须的实验器材还有哪些_实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。他这样做的目的是下列的哪个_（填字母代号）。A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力平衡摩擦后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数太少，难以选到合适的点计算小车的速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一各

9、解决方法：_他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的_（填字母代号）。A在接通电源的同时释放了小车B小车释放时离打点计时器太近C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力5.某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。（1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=_mm。（2）下列实验要求中不必要的一项是_

10、（请填写选项前对应的字母）。A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B应使A位置与光电门间的距离适当大些C应将气垫导轨调至水平D应使细线与气垫导轨平行（3）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是_（请填写选项前对应的字母）。A作出“图象”B作出“图象”C作出“图象”D作出“图象”6.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得速度的关系的实验装置如图所示。（1）下列说法正确的是：A通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B通过改变橡皮筋

11、的长度改变拉力做功的数值C通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度（2）通过实验获得较科学的数据作出的Wv图象，应为图中的哪一个：7.如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。（1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m

12、/s2。在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量Ep=_J；重物的动能增加量Ek=_J(结果均保留三位有效数字)。（2）该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的_误差（选填“偶然”或“系统”）。由此看，甲同学数据处理的结果比较合理的应当是Ep_Ek（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点，他又检查了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是_。乙同学测出该图线的斜率为k

13、，如果不计一切阻力，则当地的重力加速度g_k（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（4）丙同学利用该实验装置又做了其它探究实验，分别打出了以下4条纸带、，其中只有一条是做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的。为了找出该纸带，丙同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为x1、x2、x3。请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为_。（取g=9.80m/s2）6.05cm，6.10cm，6.06cm4.96cm，5.35cm，5.74cm4.12cm，4.51cm，5.30cm6.10cm，6.58cm，7.06cm8. （1）用如图1所示的实验装置

14、做“验证机械能守恒定律”的实验。先将打点计时器接通电源，让重锤从高处由静止开始下落。打点计时器每经过0.02s在重锤拖着的纸带上打出一个点，图2中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。打点计时器打下O点（图中未标出）时，重锤开始下落，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺0刻线与O点对齐，A、B、C三个点所对刻度如图2所示。打点计时器在打出B点时重锤下落的高度hB=       cm，下落的速度为vB=        m/s（计算结果保留3位有效数字）

15、。若当地重力加速度为g，重锤由静止开始下落h时的速度大小为v，则该实验需要验证的关系式是            。（用题目所给字母表示）9.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，可输出电压为6V的交流电或直流电。重锤拖着纸带从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带打出一系列的点。对纸带上的点进行测量，通过计算可验证机械能守恒定律。（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件；B将打点计时器接到电源的“交流输出”上；C用天平测出重锤的质量；D释

16、放悬挂纸带的夹子，再接通电源开关，打出一条纸带；E测量纸带上某些点间的距离；F根据测量的结果判断重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的是       ，操作不当的步骤是       。（填选项前的字母）（2）如图所示，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出点A距起始点O（静止点）的距离为x0，点A、C间的距离为x1，点C、E间的距离为x2，使用交流电的频率为f，重锤的质量记为m，重力加速度为g。从打O点到打C点过程中重锤动能的增加量为&#

17、160;          ，重力势能的减小量为           。（用题中给出的物理量表示）10.利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有_。（选填器材前的字母）A. 大小合适的铁质重锤B. 体积较大的木质重锤C. 刻度尺D. 游标卡尺E. 秒表图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、

18、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量Ep=_，动能的增加量Ek=_。实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是_A该误差属于偶然误差B该误差属于系统误差C可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差D可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是_A释放重锤前，使纸带保持竖直B做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤C为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的

19、距离h，再根据公式 计算，其中g应取当地的重力加速度D用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是图3中的哪一个_11. （1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图1为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力_（选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度