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文檔簡介
1、能量守恒定律和能源KHQHZY課后強(qiáng)化作業(yè)基礎(chǔ)夯實(shí).在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,下列物理量中要用工具測量和通過計算得到的 有()A.重錘的質(zhì)量.重力加速度C.重錘下落的高度D.與重錘下落高度對應(yīng)的重錘瞬時速度答案:CD解析:通過實(shí)驗(yàn)原理可知,重錘下落高度要用毫米刻度尺直接量出,下落這一高度時對應(yīng)的速度用平均速度求出,故需用工具測量的是C,通過計算得到的是 D.2.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中(1)實(shí)驗(yàn)的研究對象是 .(2)供選擇的重物有以下四個應(yīng)選擇()A.質(zhì)量為100g的鉤碼B.質(zhì)量為10g的祛碼C.質(zhì)量為200g的木球D.質(zhì)量為10g的塑料球(3)給打點(diǎn)計時器提供的電源如下,應(yīng)選
2、擇()4節(jié)干電池3節(jié)蓄電池C.學(xué)生電源4V6V,交流輸出D.學(xué)生電源4V6V,直流輸出答案:(1)帶紙帶夾的重錘(2)A (3)C.在利用自由落體運(yùn)動驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:(1)打點(diǎn)計時器所接交流電的頻率為50Hz,甲、乙兩條實(shí)驗(yàn)紙帶如圖所示,應(yīng)選 紙帶好.23 4 Vol 2I13TL9 HT-屏弁 單懼皿甲4(2)若通過測量紙帶上某兩點(diǎn)間距離來計算某時刻的瞬時速度,進(jìn)而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定 律.現(xiàn)已測得2、4兩點(diǎn)間距離為 &,0、3兩點(diǎn)間距離為S2,打點(diǎn)周期為T,為了驗(yàn)證0、3兩 點(diǎn)間機(jī)械能守恒,則 Si、S2和T應(yīng)滿足的關(guān)系為 .2答案:甲(2)T2=J- 8gs2解析:(1)由于甲圖
3、中1、2兩點(diǎn)間的距離(1.9mm)接近于2mm,故選甲圖.(哈師大附中0809學(xué)年高一下學(xué)期期中)在當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?9.8m/s2的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn) 行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,所用電源的頻率為50Hz. 一同學(xué)選擇了一條理想紙帶,用刻度尺測量時各計時點(diǎn)位置對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示.圖中O是自由落體的初始第一點(diǎn),A、B、C、D是紙帶上連續(xù)的幾個點(diǎn),圖中數(shù)值的單位為厘米.根據(jù)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合紙帶回答下列問 題:(o才 p f it 06兩 戒1耳 71冠73 .實(shí)驗(yàn)時要從幾條紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近 并且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn) 行測量;若重錘質(zhì)量為 mkg,則重錘從開始下落到 B點(diǎn)時,減少的重力勢
4、能為 J;(數(shù)字部 分保留三位有效數(shù)字)若重錘質(zhì)量為 mkg,則重錘到B點(diǎn)時,重錘的動能為 J_(數(shù)字部分保留三位有效 數(shù)字)答案:2mm 6.88m 6.82m.(遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)0809學(xué)年高一下學(xué)期期中)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中:所 用電源的頻率為 50Hz.某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測得各計數(shù)點(diǎn)到O的距離(單位:mm)如圖所示,圖中 O點(diǎn)是打點(diǎn)計時器打出的第一個點(diǎn),A B、C、D、E分別是每打兩個點(diǎn)取出的計數(shù)點(diǎn).0125.0 195.0 20,5381.549H.O 單伸:mm(1)從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必須的,其編號為 .A .打點(diǎn)計時器(包括紙帶)B .重錘 C.天平
5、D.毫米刻度尺E,秒表(或停表)F.運(yùn)動小車(2)若重錘的質(zhì)量為 mkg ,則重錘從開始下落到打B點(diǎn)時,減少的重力勢能是 J,從重錘下落到打 B 點(diǎn)時增加的動能是 J ,得到的結(jié)論是.(取g=9.8m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字 )答案:(1)ABD (2)1.91 m 1.88m 在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),重錘的機(jī)械能守恒.在利用打點(diǎn)計時器驗(yàn)證自由下落物體機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)物體在打O點(diǎn)時釋放,打點(diǎn)計時器打 A點(diǎn)時物體速度為v,如圖所示,一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)報告中填寫如下: vv = 2.36m/s,h= 28,76cm,萬=2.785m%2, gh= 2.718m2/s2.由以上數(shù)據(jù)說明在誤差范圍
6、內(nèi)相 等,故機(jī)械能守恒.老師批閱:“數(shù)據(jù)非實(shí)驗(yàn)所得!”老師作此批閱的理由是什么?答案:在本實(shí)驗(yàn)中,由于空氣阻力和摩擦力不可避免,所以重力勢能的減少量大于動能的增加量,或者說物體下落的實(shí)際加速度avg,所以實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)的實(shí)際結(jié)果應(yīng)是Tv2gh,而不是這位同學(xué)的2V2gh.能力提升.在研究重物自由下落過程中機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中,得到如圖所示的一條紙帶,該紙帶 上最初打出的幾個點(diǎn)不清楚,紙帶上留下的是后面的一些點(diǎn).算出打下B、C兩點(diǎn)時,重物速度分別是vb、vc,量得B、C兩點(diǎn)間的距離為h,那么驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式可寫為()A . gh = vC- vBgh = 2vC 2VBvc= vb+ aT2
7、.2vb+ vc= 2gh答案:B解析:從B-C的過程 正p減=mgh,AEk 增=2mvC ;mvB,所以需驗(yàn)證的表達(dá)式為 mgh = gmvCmvB.即 gh = %C1vB.(福建廈門六中0809學(xué)年高一下學(xué)期期中)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為 m= 1.00kg的重錘拖著紙帶下落,在此過程中,打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn).在紙帶上選取五個連續(xù)的點(diǎn) A、B、C、D和E,如圖所示.其中 O為重錘開始下落時記錄的點(diǎn),各 點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別是 31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.當(dāng)?shù)刂亓铀俣?g =9.8m/s2.本實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率 f=50
8、Hz.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)打點(diǎn)計時器打下點(diǎn) B時,重錘下落的速度 vb=m/s,打點(diǎn)計時器打下點(diǎn)D時,重錘下落的速度 vD =m/s.(2)從打下點(diǎn)B到打下點(diǎn)D的過程中,重錘重力勢能減小量AEp=J,重錘動能增力口量 A Ek=J.(3)在誤差允許范圍內(nèi),通過比較 就可以驗(yàn)證重錘下落過程中機(jī)械能守恒了.(4)設(shè)重錘在下落過程中受到恒定不變的阻力F,則可根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得阻力F的表達(dá)式為(用題中所給字母 m, g, &,也,f表示).答案:(1)0.9751.36 (2)0.459 0.447(3)重力勢能的減小量和動能的增加量相等(4)mg m(s2 s1)f2.如圖甲所示,用包有白
9、紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物,蘸有顏料的毛筆固定在電動機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動,使之替代打點(diǎn)計時器.當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后,圓柱棒豎直 自由下落,毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號,如圖乙所示,設(shè)毛筆接觸棒時不影響棒的 運(yùn)動.測得記號之間的距離依次為26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm ,已知電動機(jī)銘牌上標(biāo)有“ 1440r/min”的字樣,由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒.根據(jù)以上內(nèi)容,回答下 列問題:(1)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T=s,圖乙中的圓柱棒的 端是懸掛端(填“左”或“右”).(2)根據(jù)乙所給的數(shù)據(jù),可知毛筆畫下記號 C時,圓柱棒下落的速度
10、vc =m/s;畫下記號D時,圓柱棒下落的速度 vD=m/s;記號C、D之間圓柱棒的動能的變化量為J,重力勢能的變化量為 J(g=9.8m/s2).由此可得出的結(jié)論是 .(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案:(1)丁=;= 齡s= 0.042s,左端相鄰筆跡間間距大,故左端是懸掛端.一 3(58.0 + 42.0) X 10(2)vc=0.042 x 2m/s=12m/s,,_ _ _、/ 3(58.0 +74.0) X 10vd= c c/c、/ c m/s = 1.6m/s, 0.042X 2122. 一八-一 .A!k = 2m(VD vc)=0.53J, AEp=mg CD =0.57J, 在
11、誤差允許范圍內(nèi),圓柱體的機(jī)械能是守恒的.4.用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)紙帶算出相關(guān)的速度V,量出下落2距離h,則以為縱軸,以h為橫軸,畫出的圖象應(yīng)是下圖中的哪一個?其斜率又表示什么?*HCI*答案:C其斜率表示重力加速度 g解析:對于自由落體運(yùn)動,由靜止開始下落高度 h后,重力勢能減少mgh,動能增加(mv2,應(yīng)滿足 mgh = )mv2,即Jv2=gh.5.圖中甲、乙兩圖都是利用“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭值的裝置示意圖.已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)頻率為50Hz.甲乙門(1)這兩圖相比較,用哪個圖所示的裝置實(shí)驗(yàn)較好?簡單說明理由.(2)上圖中的丙是采用較好
12、的裝置并按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶,其中O點(diǎn)為打點(diǎn)的第一個點(diǎn),標(biāo)為 1 ,后面依次打下的一系列點(diǎn)跡分別為2、3、4、5.經(jīng)測量,第15至17點(diǎn)間的距離為11.69cm,第1至第16點(diǎn)間的距離為43.83cm,則打下第16個點(diǎn)時, 重物下落的速度大小為 m- s.在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),可認(rèn)為重物在下落的過程中r i r r、入 ( 、 ,i 、一 , 、 - 2 2 2 2 ,-2機(jī)械能守恒,由此求得重力加速度值為g =m- s (要求彳留3位有效數(shù)字).答案:甲圖 2.92m s 1 9.74m s 2解析:(1)用甲圖所示的裝置實(shí)驗(yàn)較好.因?yàn)橛脢A子固定,可以避免乙圖由于手的抖動而 造成紙帶上的第1個點(diǎn)跡被拖長和位置不確定的現(xiàn)象.另外由于用夾子固定紙帶,便于紙帶調(diào)整到豎直方向,以避免紙帶與打點(diǎn)計時器(限位孔)之間產(chǎn)生較大的摩擦,而乙圖中用手握住 紙帶,難于做到這一點(diǎn).(2
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