實(shí)驗(yàn)四探究動(dòng)能定理驗(yàn)證機(jī)械能守恒打印

1、實(shí)驗(yàn)四 探究動(dòng)能定理 驗(yàn)證機(jī)械能守恒1.探究力對(duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有平衡摩擦力的步驟，并且設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功以整數(shù)倍增大，即分別為W0、2W0、3W0、4W0實(shí)驗(yàn)中首先通過(guò)調(diào)整木板傾斜程度平衡摩擦力，目的是_（填寫(xiě)字母代號(hào)）。A為了釋放小車后小車能做勻加速運(yùn)動(dòng)B為了增大橡皮筋對(duì)小車的彈力C為了使橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功D為了使小車獲得較大的動(dòng)能圖乙是在正確操作情況下打出的一條紙帶，從中截取了測(cè)量物體最大速度所用的一部分，已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=_m/s（保留3位有效數(shù)字）。幾名

2、同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中分別得到了若干組橡皮筋對(duì)小車做的功W與小車獲得最大速度vm的數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)繪出了圖丙給出的四個(gè)圖象，你認(rèn)為其中正確的是_。2.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖3所示的裝置探究“合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz。實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：a將木板的左端墊起，以平衡小車的摩擦力；b在小車中放入砝碼，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；c將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，斷開(kāi)電源；d改變鉤碼或小車中砝碼的質(zhì)量，更換紙帶，重復(fù)b、c的操作。在小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，鉤碼的重力做_

3、功（填“正”或“負(fù)”）；圖4是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶，他們?cè)诩垘先∮?jì)數(shù)點(diǎn)O、A、B、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺進(jìn)行測(cè)量，讀出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度x，通過(guò)計(jì)算得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s以及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v。請(qǐng)將C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)量和計(jì)算結(jié)果填在下表中的相應(yīng)位置。計(jì)數(shù)點(diǎn)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 實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為可以通過(guò)繪制圖線來(lái)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（其中，v是各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度，vO是O點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的

4、瞬時(shí)速度）。他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖5中標(biāo)出了O、A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出圖線。 實(shí)驗(yàn)小組計(jì)算了他們繪制的圖線的斜率，發(fā)現(xiàn)該斜率大于理論值，其原因可能是_。3.（1）為探究力對(duì)同一個(gè)原來(lái)靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，可通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行：在木板上釘兩個(gè)鐵釘，將并接在一起的相同橡皮筋的兩端固定在鐵釘?shù)捻敹?，橡皮筋的中央都掛在小車前端上方的小掛鉤上，通過(guò)拉動(dòng)小車使橡皮筋伸長(zhǎng)，由靜止釋放小車，橡皮筋對(duì)小車做功，再利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。 現(xiàn)有主要的探究步驟如下：a保持小車由靜止釋放的位置相同，通過(guò)改變并接在

5、一起的相同橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W；b由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運(yùn)動(dòng)的最大速度；c做出Wv圖象；d分析Wv圖象。如果Wv圖象是一條直線，表明v；如果不是直線，可考慮是否存在等關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)中，除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材以及交流電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)以外，還需要哪種測(cè)量工具？答：。對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中屬于實(shí)驗(yàn)要求的是。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的序號(hào)）A小車每次都應(yīng)從靜止開(kāi)始釋放B實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力C應(yīng)在紙帶上選取點(diǎn)跡間隔均勻的部分計(jì)算小車的最大速度vD必須測(cè)量出小車的質(zhì)量（2）利用如圖所示電路測(cè)量電壓表內(nèi)電阻Rv，該電壓表量程為500mV，內(nèi)電阻約為

6、l00。某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：a按電路圖正確連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)頭移到左端b閉合開(kāi)關(guān)S1和S2并調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針指到滿刻度c保持開(kāi)關(guān)S1閉合以及滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)頭位置不變，斷開(kāi)S2，調(diào)整電阻箱R2的阻值，使電壓表的指針指到滿刻度的一半d讀出此時(shí)電阻箱R2的阻值R測(cè)，即為電壓表內(nèi)電阻的測(cè)量值在備選的實(shí)驗(yàn)器材中，有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇，它們的銘牌上分別標(biāo)有：A“500,lA”B“l(fā)02A”在保證各實(shí)驗(yàn)器材均能正常工作的前提下，為盡可能提高測(cè)量精度且便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器R1應(yīng)選用 。（選填“A”或“B”）用上述方法得到的電壓表內(nèi)電阻的測(cè)量值R測(cè)_  

7、;  電壓表內(nèi)電阻的真實(shí)值R真。（選填“大于”、“等于”或“小于”）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的結(jié)果R測(cè)=l00，要將這個(gè)電壓表改裝成量程為5V的電壓表，則應(yīng)串聯(lián)一個(gè)阻值為R串= 的定值電阻。為了使上述根據(jù)R測(cè)計(jì)算后改裝的電壓表能更準(zhǔn)確地測(cè)量電壓，下面四種做法中可行的是 。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的序號(hào)）A在R串旁邊再串聯(lián)一個(gè)比R串小得多的電阻B在R串旁邊再串聯(lián)一個(gè)比R串大得多的電阻C在R串兩端再并聯(lián)一個(gè)比R串小得多的電阻D在R串兩端再并聯(lián)一個(gè)比R串大得多的電阻4. 某同學(xué)把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌面上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過(guò)定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量研究

8、繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系。此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊等。組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。若要完 成該實(shí)驗(yàn)，必須的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些_實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。他這樣做的目的是下列的哪個(gè)_（填字母代號(hào)）。A避免小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生抖動(dòng)B可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰C可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)D可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力平衡摩擦后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過(guò)快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)太少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車的速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一各

9、解決方法：_他將鉤碼重力做的功當(dāng)做細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些，這一情況可能是下列哪些原因造成的_（填字母代號(hào)）。A在接通電源的同時(shí)釋放了小車B小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近C阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力5.某學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“動(dòng)能定理”。他們?cè)跉鈮|導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。（1）某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=_mm。（2）下列實(shí)驗(yàn)要求中不必要的一項(xiàng)是_

10、（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）。A應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些C應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平D應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)保持滑塊的質(zhì)量M和A、B間的距離L不變，改變鉤碼質(zhì)量m，測(cè)出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間t，通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖象，研究滑塊動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出的圖象是_（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）。A作出“圖象”B作出“圖象”C作出“圖象”D作出“圖象”6.探究力對(duì)原來(lái)靜止的物體做的功與物體獲得速度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）下列說(shuō)法正確的是：A通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B通過(guò)改變橡皮筋

11、的長(zhǎng)度改變拉力做功的數(shù)值C通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的最大速度D通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的平均速度（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得較科學(xué)的數(shù)據(jù)作出的Wv圖象，應(yīng)為圖中的哪一個(gè)：7.如圖1所示，是利用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。所用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電。（1）甲同學(xué)按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟操作后，選出一條紙帶如圖2所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)。已知重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=9.80m

12、/s2。在OB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量Ep=_J；重物的動(dòng)能增加量Ek=_J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。（2）該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有考慮各種阻力的影響，這屬于本實(shí)驗(yàn)的_誤差（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）。由此看，甲同學(xué)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果比較合理的應(yīng)當(dāng)是Ep_Ek（選填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）乙同學(xué)想利用該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。他打出了一條紙帶后，利用紙帶測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫(huà)出了如圖3所示的圖線。由于圖線沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)，他又檢查了幾遍，發(fā)現(xiàn)測(cè)量和計(jì)算都沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，其原因可能是_。乙同學(xué)測(cè)出該圖線的斜率為k

13、，如果不計(jì)一切阻力，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_k（選填“大于”、“等于”或“小于”）。（4）丙同學(xué)利用該實(shí)驗(yàn)裝置又做了其它探究實(shí)驗(yàn)，分別打出了以下4條紙帶、，其中只有一條是做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的。為了找出該紙帶，丙同學(xué)在每條紙帶上取了點(diǎn)跡清晰的、連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的距離依次為x1、x2、x3。請(qǐng)你根據(jù)下列x1、x2、x3的測(cè)量結(jié)果確定該紙帶為_(kāi)。（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）用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置

14、做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。先將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通電源，讓重錘從高處由靜止開(kāi)始下落。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每經(jīng)過(guò)0.02s在重錘拖著的紙帶上打出一個(gè)點(diǎn)，圖2中的紙帶是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，重錘開(kāi)始下落，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)。刻度尺0刻線與O點(diǎn)對(duì)齊，A、B、C三個(gè)點(diǎn)所對(duì)刻度如圖2所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出B點(diǎn)時(shí)重錘下落的高度hB=       cm，下落的速度為vB=        m/s（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

15、。若當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，重錘由靜止開(kāi)始下落h時(shí)的速度大小為v，則該實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的關(guān)系式是            。（用題目所給字母表示）9.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，可輸出電壓為6V的交流電或直流電。重錘拖著紙帶從高處由靜止開(kāi)始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶打出一系列的點(diǎn)。對(duì)紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)計(jì)算可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上；C用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；D釋

16、放懸掛紙帶的夾子，再接通電源開(kāi)關(guān)，打出一條紙帶；E測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F根據(jù)測(cè)量的結(jié)果判斷重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。其中沒(méi)有必要進(jìn)行的是       ，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是       。（填選項(xiàng)前的字母）（2）如圖所示，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出點(diǎn)A距起始點(diǎn)O（靜止點(diǎn)）的距離為x0，點(diǎn)A、C間的距離為x1，點(diǎn)C、E間的距離為x2，使用交流電的頻率為f，重錘的質(zhì)量記為m，重力加速度為g。從打O點(diǎn)到打C點(diǎn)過(guò)程中重錘動(dòng)能的增加量為&#

17、160;          ，重力勢(shì)能的減小量為           。（用題中給出的物理量表示）10.利用圖1裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫(xiě)紙）、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有_。（選填器材前的字母）A. 大小合適的鐵質(zhì)重錘B. 體積較大的木質(zhì)重錘C. 刻度尺D. 游標(biāo)卡尺E. 秒表圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、

18、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量Ep=_，動(dòng)能的增加量Ek=_。實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差下列說(shuō)法正確的是_A該誤差屬于偶然誤差B該誤差屬于系統(tǒng)誤差C可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小該誤差D可以通過(guò)減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來(lái)減小該誤差在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是_A釋放重錘前，使紙帶保持豎直B做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放重錘C為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，可測(cè)量該點(diǎn)到O點(diǎn)的

19、距離h，再根據(jù)公式 計(jì)算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菵用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣饶惩瑢W(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過(guò)描繪v2-h圖像去研究機(jī)械能是否守恒。若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2-h圖像是圖3中的哪一個(gè)_11. （1）熱敏電阻常用于溫度控制或過(guò)熱保護(hù)裝置中。圖1為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電能力_（選填“增強(qiáng)”或“減弱”）；相對(duì)金屬熱電阻而言，熱敏電阻對(duì)溫度