當(dāng)前位置：人教版（2019）必修第二冊(cè)《第7章萬(wàn)有引力與宇宙航行&第8章機(jī)械能守恒定律》2024年單元測(cè)試卷> 試題詳情

利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門(mén)，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間t,用d表示A點(diǎn)到光電門(mén)B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度看作滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．

（1）某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得傾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為ΔE_k=
（
M
+
m
）
b
2
2
t
2
（
M
+
m
）
b
2
2
t
2
，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為ΔEp=
（
m
-
M
2
）
gd
（
m
-
M
2
）
gd
，在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔE_k=ΔE_p則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；
（2）某同學(xué)改變A、B間的距離，作出的v²-d圖象如圖2所示，并測(cè)得M=m,則重力加速度g=
9.6
9.6
m/s²．

【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；刻度尺的使用與讀數(shù)．

【答案】

（

）

；

（

）

；9.6

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。

當(dāng)前模式為游客模式，立即登錄查看試卷全部?jī)?nèi)容及下載

發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：42引用：7難度：0.5

相似題

1．阿特伍德機(jī)是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，常用來(lái)研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律?，F(xiàn)對(duì)該裝置加以改進(jìn)，利用改進(jìn)后的裝置（如圖所示）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。輕繩兩端系著質(zhì)量均為M的重物A（含擋光片）、B（含掛鉤），物塊B上放一質(zhì)量為m的金屬片C，鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物塊B的正下方，金屬片C不能穿過(guò)圓環(huán)而B(niǎo)可以穿過(guò)，金屬片C到圓環(huán)的高度為h,固定在A上的擋光片到光電門(mén)的豎直距離也為h,擋光片的寬度d。
（1）為了完成實(shí)驗(yàn)還需要記錄或測(cè)量的物理量是
。
A．物塊B運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)處的時(shí)間t
B．擋光片到圓環(huán)的豎直距離l
C．剛剛釋放時(shí)物塊AB之間的距離Δh
D．擋光片穿過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt
（2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，改變物塊B的初始位置，使物塊B從不同的高度由靜止下落穿過(guò)圓環(huán)，記錄每次金屬片C與圓環(huán)間的高度h以及擋光片穿過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt,通過(guò)描點(diǎn)作圖，為了得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，則應(yīng)該繪制的圖像是
（選填“h-Δt”、“
h
-
1
Δ
t
”、“
h
-
1
（
Δ
t
）
2
”），則該直線(xiàn)的斜率k=
（用字母m、g、M、d表示）。
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：108引用：1難度：0.4
解析
2．如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德（G，Atwood1746-1807）創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟：
①將質(zhì)量均為M（A的含擋光片、B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)量出
（填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門(mén)中心的豎直距離h.
②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，光電門(mén)記錄擋光片擋光的時(shí)間為Δt.
③測(cè)出擋光片的寬度d,計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（2）如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系式為
（已知重力加速度為g）
（3）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因有
（寫(xiě)一條即可）．
（4）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m,重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系？a隨m增大會(huì)趨于一個(gè)什么值？請(qǐng)你幫該同學(xué)解決：
①寫(xiě)出a與m之間的關(guān)系式：
（還要用到M和g）；
②a的值會(huì)趨于
．
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：2引用：1難度：0.7
解析
3．如圖（a）所示的裝置叫阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖（b）所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟：
a.將質(zhì)量均為M（A的含擋光片）的重物用輕質(zhì)細(xì)繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測(cè)量出A上擋光片中心到光電門(mén)中心的豎直距離h。
b.在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，光電門(mén)記錄擋光片擋光的時(shí)間為Δt。
c.測(cè)出擋光片的寬度d,計(jì)算重物運(yùn)動(dòng)的速度v。
d.利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
（1）步驟c中，計(jì)算重物的速度v=
（用實(shí)驗(yàn)中字母表示），利用這種方法測(cè)量的速度總是比擋光片中心通過(guò)光電門(mén)中心的實(shí)際速度
（選填“大”或“小”），為使v的測(cè)量值更加接近真實(shí)值，減小系統(tǒng)誤差，可采用的合理的方法是
。
A．減小擋光片寬度d
B．減小擋光片中心到光電門(mén)中心的豎直距離h
C．將光電門(mén)記錄擋光時(shí)間Δt的精度設(shè)置得更高些
D．將實(shí)驗(yàn)裝置更換為紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
（2）步驟d中，如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系為
（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,用實(shí)驗(yàn)中字母表示）。
（3）某次實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量小于系統(tǒng)動(dòng)能增加量，造成這個(gè)結(jié)果的原因可能是
。
A．繩子、滑輪并非輕質(zhì)而有一定質(zhì)量
B．滑輪與繩子之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦
C．計(jì)算重力勢(shì)能時(shí)g的取值比實(shí)際值偏大
D．掛物塊C時(shí)不慎使B具有向上的初速度
發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：59引用：3難度：0.5
解析

把好題分享給你的好友吧~~