某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.弧形軌道末端水平,離地面的高度為H.將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放,鋼球的落點距軌道末端的水平距離為x,實驗數(shù)據(jù)見表格.
h(10-1m)  2.00  3.00  4.00  5.00  6.00
x2(10-1m2  2.62  3.89  5.20  6.53  7.78

(1)若鋼球的機械能守恒,則x2與h的關(guān)系應滿足x2=
4Hh.
4Hh.
(用日、^表示).
(2)對比實驗結(jié)果與理論計算得到的x2-h關(guān)系圖線(圖乙),自同一高度靜止釋放的鋼
球,水平拋出的速率υ0
小于
小于
υ0理(理論值)(橫線上填“小于”或“大于”).
(3)從實驗結(jié)果與理論計算得到的x.一^關(guān)系圖線存在明顯的誤差,造成上述誤差的可能原因是
小球與軌道間存在摩擦力.
小球與軌道間存在摩擦力.
分析:利用物體下落時機械能守恒求出拋出的速度,然后根據(jù)平拋運動規(guī)律即可解出正確結(jié)果.利用描點法進行作圖.
將實際圖線和理論圖線進行比較,即可得出正確結(jié)果.
解答:解:(1)物體在光滑軌道上下落時,機械能守恒有:mgh=
1
2
mv2      ①
平拋后有:x=v0t            ②
H=
1
2
gt2     ③
聯(lián)立①②③解得:x2=4Hh.
(2)圖象如圖所示 
 
對比實驗結(jié)果與理論計算得到的s2--h關(guān)系圖線中發(fā)現(xiàn):自同一高度靜止釋放的鋼球,也就是h為某一具體數(shù)值時,理論的s2數(shù)值大于實驗的s2數(shù)值,根據(jù)平拋運動規(guī)律知道同一高度運動時間一定,所以實驗中水平拋出的速率小于理論值.
(3)由于客觀上,軌道與小球間存在摩擦,機械能減小,因此會導致實際值比理論值。∏虻霓D(zhuǎn)動也需要能量維持,而機械能守恒中沒有考慮重力勢能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)動能的這一部分,也會導致實際速率明顯小于“理論”速率.
所以造成上述誤差的可能原因是小球與軌道間存在摩擦力.
故答案為:(1)4Hh.
(2)小于.
(3)小球與軌道間存在摩擦力.
點評:本題從新的角度考查了對機械能守恒實定律的理解,有一定的創(chuàng)新性,很好的考查了學生的創(chuàng)新思維.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ、(1)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度.請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當:
打點計時器應接交流電源
打點計時器應接交流電源
;②
重物釋放時應緊靠打點計時器
重物釋放時應緊靠打點計時器

(2)該同學經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個打點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點,測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點的頻率為f,則打E點時重物速度的表達式為vE=
(h5-h3)f
2
(h5-h3)f
2
;若分別計算出各計數(shù)點對應的速度數(shù)值,并在坐標系中畫出速度的二次方(v2)與距離(h)的關(guān)系圖線,如圖丙所示,則重力加速度g=
9.4
9.4
m/s2

Ⅱ.如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置圖.圖中A為小車,B為裝有砝碼的小桶,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電火花打點計時器相連,計時器接50HZ交流電.小車的質(zhì)量為m1,小桶(及砝碼)的質(zhì)量為m2

(1)下列說法正確的是
D
D

A.每次改變小車質(zhì)量時,應重新平衡摩擦力
B.實驗時應先釋放小車后接通電源
C.本實驗m2應遠大于m1
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,應作a-
1
m1
圖象
(2)實驗時,某同學由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的圖3a-F圖象,可能是圖中的圖線
.(選填“甲”、“乙”、“丙”)

(3)如圖所示為某次實驗得到的紙帶,紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標出,相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出.由此可求得小車的加速度大小
0.48或0.49
0.48或0.49
  m/s2.(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖所示,abcd為單匝矩形線圈,邊長ab=10cm,bc=20cm.該線圈的一半位于具有理想邊界、磁感應強度為0.1T、寬為20cm的勻強磁場中,磁場方向與線圈平面垂直.若線圈繞通過ab邊的軸以100π rad/s的角速度勻速旋轉(zhuǎn),當線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時的瞬時感應電動勢大小為
0.2π
0.2π
V.
(2)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.
( I)請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當:
打點計時器應使用交流電源
打點計時器應使用交流電源
;
重物釋放時應緊靠打點計時器
重物釋放時應緊靠打點計時器

( II)該同學經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點,測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5,若打點的時間間隔為T,則打E點時重物速度的表達式為vE=
h5-h3
2T
h5-h3
2T

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科目:高中物理 來源: 題型:


某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度.
①請指出該同學在實驗操作中存在的兩處錯誤:a
打點計時器應該接交流電源
打點計時器應該接交流電源
;b
開始時重物應該靠近打點計時器
開始時重物應該靠近打點計時器

②該同學經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個點,測得h1、h2、h3、h4、h5.若打點的周期為T,則打E點時速度為vE=
h5-h3
2T
h5-h3
2T
;若分別計算出各計數(shù)點對應的速度數(shù)值,并在坐標系中畫出v2與h的關(guān)系圖線,如圖丙所示,則重力加速度 g=
9.4
9.4
m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)在探究彈簧彈力和彈簧伸長量的關(guān)系實驗中,小明同學用甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進行實驗,由實驗得到彈簧伸長X與彈簧受到拉力F關(guān)系如圖a所示,由圖求得彈簧乙的勁度系數(shù)為
200
200
N/m.圖線的斜率表示
勁度系數(shù)的倒數(shù)
勁度系數(shù)的倒數(shù)
;若要在兩根彈簧中選用一個來制作精確程度較高的彈簧秤,應選彈簧
;用制作好的彈簧秤來測量物體的重力,如圖b所示,物體重
4.00
4.00
N.

(2)如圖是“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置.
請完成實驗操作與記錄:
①將彈簧測力計A掛于固定點P,下端用細線ac掛一重物G,如圖c虛線所示,記錄:測力計A 的讀數(shù)F0
②用彈簧測力計B的掛鉤拉另一細線的b端,該細線的另一端系在細線ac上的O點處,手持測力計B保持水平方向緩慢向左拉,到達如圖所示位置,記錄:O點的位置、
測力計A的讀數(shù)
測力計A的讀數(shù)
、
測力計B的讀數(shù)
測力計B的讀數(shù)
、
細線Oa的方向
細線Oa的方向
、
細線Ob的方向
細線Ob的方向
和細線Oc的方向.
(3)(10分)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度.
①請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤:
a.
打點計時器應接交流電源
打點計時器應接交流電源
;  b.
重物釋放時應靠近打點計時器
重物釋放時應靠近打點計時器

②該同學經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個點,測得h1、h2、h3、h4、h5.若打點的周期為T,則打E點時速度為 vE=
h5-h3
2T
h5-h3
2T
;若分別計算出各計數(shù)點對應的速度數(shù)值,并在坐標系中畫出v2與h的關(guān)系圖線,如圖丙所示,則重力加速度 g=
9.4
9.4
m/s2
③若當?shù)氐闹亓铀俣戎禐?.8m/s2,請寫出誤差的主要原因
空氣阻力和摩擦阻力的影響
空氣阻力和摩擦阻力的影響

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)一游標卡尺,主尺最小分度是1mm,游標尺上有20個小的等分刻度,用它測一小球的直徑,如圖甲所示的讀數(shù)是
10.50
10.50
mm;用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑,如圖乙所示的讀數(shù)是
1.730
1.730
mm.

(2)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,經(jīng)正確操作得到打點紙帶,在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點,依次為1、2、3、4、5、6、7,測量各計數(shù)點到第一個打點的距離h,并正確求出打相應點時的速度v.各計數(shù)點對應的數(shù)據(jù)見下表:
計數(shù)點 1 2 3 4 5 6 7
h(m) 0.124 0.194 0.279 0.380 0.497 0.630 0.777
v(m/s) 1.94 2.33 2.73 3.13 3.50
v2(m2/s2 3.76 5.43 7.45 9.80 12.3
請在圖乙坐標中,描點作出v2-h圖線
;由圖線可知,重鍾下落的加速度g′=
9.75
9.75
m/s2(保留三位有效數(shù)字).

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同步練習冊答案