图6
(1)质量为1 kg的重物在2点的速度v2=__________,在5点的速度v5=__________,此过程中动能增加量ΔEk=__________,重力势能减少量ΔEp=__________。由以上可得出实验结论______________________________。
(2)根据实验判断下列图象正确的是(其中ΔEk表示物体动能的变化量,Δh表示物体下落的高度) ( )
解析 (1)重物在2点的速度v2= 在5点的速度v5=
(2.8+3.2)×10-2 m/s=1.50 m/s
2×0.02(4.0+4.3)×10-2 m/s=2.075 m/s
2×0.02m2m2 动能增加量为ΔEk=v25-v2=1.03 J
从打2点到打5点重力势能减少量为ΔEp=mgh25=1×9.8×(3.2+3.6+4.0)×10 J=1.06 J
由以上可得出实验结论为:在误差允许的范围内,机械能守恒。
(2)物体机械能守恒,应有物体减少的重力势能转化为增加的动能,即ΔEk=mgΔh,可见物体增加的动能与下落的距离成正比,C正确。
答案 (1)1.50 m/s 2.075 m/s 1.03 J 1.06 J 在误差允许的范围内,机械能守恒 (2)C
6.如图7所示,某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W;当用2条、3条、……橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W、……。
-2
图7
(1)图中电火花计时器的工作电压是________V的交变电流;
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(2)实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是________;
(3)图中小车上有一固定小立柱,下图给出了4种橡皮筋与小立柱的套接方式,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是________;
(4)在正确操作的情况下,某次所打的纸带如图8所示。打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量(根据下面所示的纸带回答),小车获得的速度是______m/s。(计算结果保留两位有效数字)
图8
解析 (1)电火花计时器的工作电压是220 V的交变电流;(2)用打点计时器打出纸带后,记录了位置和时间,如果计算速度还需要测出位移,故需要刻度尺;(3)实验的操作要求是使橡皮筋的弹性势能全部转化为小车的动能,为避免橡皮筋与立柱之间相互作用,只有A符合要求;(4)使橡皮筋的弹性势能全部转化为小车的动能后,小车做匀速运动,纸带GJ符合要求,由v=得v=0.65 m/s。 答案 (1)220 (2)刻度尺 (3)A (4)GJ 0.65
7.(2016·湖州学考模拟)某学习小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用了如图9所示的实验装置。
xT
图9
(1)将气垫导轨接通气泵,通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平,检查是否调平的方法是______________________________________________________。
(2)如图10所示,游标卡尺测得遮光条的宽度Δd=__________cm。实验时,将橡皮条
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挂在滑块的挂钩上,向后拉伸一定的距离,并做好标记,以保证每次拉伸的距离恒定。现测得挂一根橡皮条时,滑块弹离橡皮条后,经过光电门的时间为Δt,则滑块最后匀速运动的速度表达式为__________(用字母表示)。
图10
(3)逐根增加橡皮条,记录每次遮光条经过光电门的时间,并计算出对应的速度。则画出的W-v图象应是________________________________________
________________________________________________________________。
解析 (1)检查导轨是否水平的方法:将滑块轻放在气垫导轨上,看其是否滑动(或将滑块轻放在气垫导轨上,轻推滑块看是否匀速运动)。 (2)Δd=5 mm+0.05 mm×10=5.50 mm=0.550 cm 滑块匀速运动的速度v=
2
Δd。 Δt122
2
(3)由动能定理可知,W=mv,故画出的W-v图象应是过坐标原点的一条倾斜直线。 答案 (1)将滑块轻置于气垫导轨之上,看其是否滑动;或将滑块轻置于气垫导轨之上,轻推滑块看是否匀速运动(其他方法正确同样得分) (2)0.550 原点的一条倾斜直线
Δd (3)过坐标Δt
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