動能定理及機械能守恒定律實驗

1、實驗：探究動能定理、驗證機械能守恒定律1在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中，某實驗小組采用如圖所示的裝置實驗步驟如下：(1)請在空白處完善步驟中：把紙帶的一端固定在小車的后面，另一端穿過打點計時器；改變木板的傾角，直到_；用細線將木板上的小車通過一個定滑輪與懸吊的砂桶相連；用手拉動紙帶的另一端，將小車移到靠近_的附近位置；先_，再_，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器在紙帶上打下一系列的點；(2)實驗時，為了保證小車受到的合力與砂和砂桶的總重力大小基本相等，砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應滿足 .2在“探究動能定理”的實驗中，所用電源的頻率為50Hz，某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測

2、量時各計數(shù)點對應刻度尺上的讀數(shù)如圖所示，數(shù)值的單位是mm；圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D、E分別是每打兩個點取出的計數(shù)點設(shè)重物的質(zhì)量為mkg，當?shù)刂亓铀俣萭9.8m/s2. (以下前3空答案的數(shù)值或表達式的系數(shù)均取3位小數(shù))(1)重物從開始下落到計時器打B點過程中，重力做功WG_ _.(2)當計時器打B點時，重物的速度vB_ _m/s.(3)重物下落到計時器打B點時增加的動能Ek增_ _.(4)我們發(fā)現(xiàn)，EP減和Ek增并不嚴格相等，產(chǎn)生誤差的主要原因是_.3某實驗小組想測量木板對木塊的摩擦力所做的功裝置如圖所示，一木塊放在粗糙的水平長木板上，右側(cè)栓有一細線，跨過固定在木板

3、邊緣的滑輪與重物連接，木塊左側(cè)與穿過打點計時器的紙帶相連，長木板固定在水平實驗臺上實驗時，木塊在重物牽引下向右運動，重物落地后，木塊繼續(xù)向右做勻減速運動，下圖給出了重物落地后打點計時器打出的紙帶，系列小黑點是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示打點計時器所用交流電頻率為50Hz，不計紙帶與木塊間的拉力(1)可以判斷紙帶的_(左或右端)與木塊連接根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)計算打點計時器在打下A點和B點時木塊的速度vA_m/s，vB_m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)要測量在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功WAB，還需要的實驗器材是_ _，還應測量的物理量是_(填入

4、所選實驗器材和物理量前的字母) A木板的長度l B木塊的質(zhì)量m1C木板的質(zhì)量m2 D重物質(zhì)量m3E木塊運動的時間t FAB段的距離lABG天平H秒表J彈簧秤(3)在AB段木板對木塊的摩擦力所做的功的關(guān)系式WAB_ _(用vA 、vB和第(2)問中測得的物理量的字母表示)4在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中，某實驗小組采用如圖 (甲)所示的裝置通過打點計時器在紙帶上打下一系列的計時點測出s、s1、s2，如圖(乙)所示，查得打點周期為T.(1)本實驗還需直接測量的物理量是：_(并用相應的符號表示)(2)若通過測量發(fā)現(xiàn)，小車質(zhì)量M遠遠大于砂和砂桶總質(zhì)量m，則探究結(jié)果的表達式是：_ _

5、(用相應的符號表示)若通過測量發(fā)現(xiàn)，小車質(zhì)量M沒有遠遠大于砂和砂桶總質(zhì)量m，則探究結(jié)果的表達式是：_ _(用相應的符號表示)5某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能原理”如圖，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小在水平面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大小、小車中可以放置砝碼。(1)實驗主要步驟如下：測量_ _和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；將小車停在C點，_，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及

6、小車通過A、B時的速度；在小車中增加砝碼，或_，重復的操作。次數(shù)M/kg|v12v22|/(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43(2)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，|v22v12|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功表格中的E3_，W3_(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)根

7、據(jù)下表，請在圖中的方格紙上作出EW圖線6運用打點計時器，在重物在自由下落的情況下“驗證機械能守恒定律”的實驗中，電源頻率為50Hz，依次打出的點為0、1、2、3、4，則(1)在圖中兩條紙帶中應選取的紙帶是_，因為_(2)如取從起點0到第3點之間來驗證，必須測量和計算出的物理量為_，驗證的表達式為_7在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有同學按以下步驟進行實驗操作：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松開紙帶，接通電源，開始打點并如此重復多次，以得到幾條打過點的紙帶；D取下紙帶，挑選點跡清晰的紙帶，記下起始點O，在距離

8、O點較近處選擇幾個連續(xù)計數(shù)點(或計時點)，并計算出各點的速度值；E測出各點到O點的距離，即得到重錘下落高度hn；F計算出mghn和 mvn2/2，看兩者是否相等在以上步驟中，不必要的步驟是_；有錯誤或不妥的步驟是_；更正情況是_ _；_ _；_ _；_ _. 8某學生利用“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置來測量一個質(zhì)量m50g的鉤碼下落時的加速度值，以測量當?shù)刂亓铀俣仍搶W生將鉤碼固定在紙帶下端，讓紙帶穿過打點計時器，實驗裝置如圖所示(1)以下是該同學正確的實驗操作和計算過程，請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠郑篲 _；取下紙帶，取其中的一段標出計數(shù)點如圖（乙）所示，測出相鄰計數(shù)點間的距離分別為s12.60c

9、m，s24.14cm，s35.69cm，s47.22cm，s58.75cm，s610.29cm.已知打點計時器的打點間隔T0.02s，則計算鉤碼下落加速度的表達式為a _，代入數(shù)據(jù)，可得加速度a_m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)該同學從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鉤碼下落時的加速度測量值比實際的重力加速度小，為了有效地縮小該實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差，請你提出一個有效的改進方法：_.9“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖所示的(甲)或(乙)方案來進行(1)比較這兩種方案，_(填“甲”或“乙”)方案好些，理由是：_.(2)該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數(shù)點間的距離如圖所示，已知每兩個計數(shù)點間的時間間隔 T0.1s.物體運動的加速度a_ _；該紙帶是采用_(填“甲”或“乙”)實驗方案得到的簡要寫出判斷依據(jù)_ _ _10與打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況是常用的計時儀器如圖 (甲)所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置現(xiàn)利用如圖 (乙)所示的裝置驗證“機械能守恒定律”方法是：在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平放置的氣墊導軌上，通過跨過定滑輪的細繩與鉤碼相連，連接好1、2兩個光電門在圖示位置釋放滑塊后，光電計時器記錄下滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門