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(三)重力勢能和彈性勢能: 1.重力勢能: (1)重力做功的特點:重力對物體做的功只跟起點和終點的位置有關(guān).而跟物體的運動的路徑無關(guān).即重力是保守力.因而可以引入勢能的概念. (2)重力勢能的定義: 文字表述: , 公式表示: 性質(zhì):重力勢能是標(biāo)量.狀態(tài)量.相對量.當(dāng)物體位于所選擇的參考平面時.重力勢能為正直.但重力勢能的差值與參考平面的選擇無關(guān).重力勢能屬于物體和地球組成的系統(tǒng). (3)重力勢能與重力做功的聯(lián)系:重力做的功等于物體的重力勢能的減小.即WG=mgh1-mgh2,如重力做負功.即mgh1<mgh2.重力勢能增加. 2.彈性勢能: 定義:文字表述: , 性質(zhì):彈性勢能是標(biāo)量.狀態(tài)量. 注意:彈性勢能EP的大小與彈簧的伸長量或者壓縮量x的大小有關(guān).對于同一根彈簧.彈簧的伸長量或者壓縮量x越大.彈性勢能EP越大. 彈性勢能與彈力做的功的聯(lián)系:彈力做的功等于彈簧的彈性勢能的減小. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(Ⅰ)某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2
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①實驗小組選出一條紙帶如圖乙所示,其中O點為打點計時器打下的第一個點,A、B、C為三個計數(shù)點,在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點,測得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.打點計時器通以50Hz的交流電.根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了
 
J;此時重錘的動能比開始下落時增加了
 
 J,根據(jù)計算結(jié)果可以知道該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)的問題是
 
.(重錘質(zhì)量m已知)
②在圖乙所示的紙帶基礎(chǔ)上,某同學(xué)又選取了多個計數(shù)點,并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h,算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以v2/2為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的
 
.圖線的斜率表示
 

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(Ⅱ)碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為e=
|v2-v1||v20-v10|
,其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度,v1和v2分別是碰撞后物體的速度.彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e=1,非彈性碰撞的e<1.某同學(xué)借用驗證動力守恒定律的實驗裝置(如圖所示)驗證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1,實驗中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2(它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞),且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量.
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實驗步驟如下:
安裝好實驗裝置,做好測量前的準(zhǔn)備,并記下重錘線所指的位置O.
第一步,不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓把小球的所落點圈在里面,其圓心就是小球落點的平均位置.
第二步,把小球2 放在斜槽前端邊緣處C點,讓小球1從A點由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后小球落點的平均位置.
第三步,用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離,即線段OM、OP、ON的長度.
上述實驗中,
①P點是
 
平均位置,
M點是
 
平均位置,
N點是
 
平均位置.
②請寫出本實驗的原理
 
,寫出用測量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達式
 

③三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)系?
 

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A用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗,打點計時器的打點周期為,重錘的質(zhì)量為,重力加速度為。

①完成下面部分實驗步驟的有關(guān)內(nèi)容

A.按圖示的裝置安裝器件

B.將打點計時器接到        (填“直流”或“交流”) 電源上。

C.先            ,再             ,讓重錘拖著紙帶從高處自由下落。

D.……

②如圖是實驗打出的紙帶,是速度為零的點,、、為從合適位置選取的三個連續(xù)點 (其他點未畫出) ,量得此三點與點的距離分別為、、取圖18中          (填“”、“”或“”) 點來驗證機械能守恒定律比較簡捷方便,打點計時器打下該點時重錘的動能                            。(用已知的符號表示)

B如圖所示,用一小鋼球及下述裝置測定彈簧被壓縮時的彈性勢能:光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切,輕彈簧的一端固定在軌道的左端,OP是可繞O點轉(zhuǎn)動的輕桿,該輕桿擺到某處就能停在該處,作為指示鋼球位置的標(biāo)桿.

(1)還需要的器材是    、    .

(2)該實驗是間接測量彈簧的彈性勢能,實際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對

     的測量,進而轉(zhuǎn)化為對          的直接測量。

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A用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗,打點計時器的打點周期為,重錘的質(zhì)量為,重力加速度為。

①完成下面部分實驗步驟的有關(guān)內(nèi)容

A.按圖示的裝置安裝器件
B.將打點計時器接到(填“直流”或“交流”) 電源上。
C.先,再,讓重錘拖著紙帶從高處自由下落。
D.……
②如圖是實驗打出的紙帶,是速度為零的點,、為從合適位置選取的三個連續(xù)點 (其他點未畫出) ,量得此三點與點的距離分別為、、取圖18中         (填“”、“”或“”) 點來驗證機械能守恒定律比較簡捷方便,打點計時器打下該點時重錘的動能                           。(用已知的符號表示)

B如圖所示,用一小鋼球及下述裝置測定彈簧被壓縮時的彈性勢能:光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切,輕彈簧的一端固定在軌道的左端,OP是可繞O點轉(zhuǎn)動的輕桿,該輕桿擺到某處就能停在該處,作為指示鋼球位置的標(biāo)桿.

(1)還需要的器材是    、    .
(2)該實驗是間接測量彈簧的彈性勢能,實際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對
     的測量,進而轉(zhuǎn)化為對          的直接測量。

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A用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗,打點計時器的打點周期為,重錘的質(zhì)量為,重力加速度為

①完成下面部分實驗步驟的有關(guān)內(nèi)容
A.按圖示的裝置安裝器件
B.將打點計時器接到(填“直流”或“交流”) 電源上。
C.先,再,讓重錘拖著紙帶從高處自由下落。
D.……
②如圖是實驗打出的紙帶,是速度為零的點,、為從合適位置選取的三個連續(xù)點 (其他點未畫出) ,量得此三點與點的距離分別為、、取圖18中         (填“”、“”或“”) 點來驗證機械能守恒定律比較簡捷方便,打點計時器打下該點時重錘的動能                           。(用已知的符號表示)

B如圖所示,用一小鋼球及下述裝置測定彈簧被壓縮時的彈性勢能:光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切,輕彈簧的一端固定在軌道的左端,OP是可繞O點轉(zhuǎn)動的輕桿,該輕桿擺到某處就能停在該處,作為指示鋼球位置的標(biāo)桿.

(1)還需要的器材是    、    .
(2)該實驗是間接測量彈簧的彈性勢能,實際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對
     的測量,進而轉(zhuǎn)化為對          的直接測量。

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精英家教網(wǎng)(1)在“研究共點力的合成”實驗中,可減小實驗誤差的措施有
 

A.兩個分力F1、F2間夾角要盡量大些
B.兩個分力F1、F2的大小要盡量大些
C.拉橡皮筋時,橡皮筋、細繩和彈簧秤應(yīng)貼近圖板,并且平行于圖板
D.實驗前,先把所用的兩個彈簧秤的鉤子相互鉤住,平放在桌子上,向相反方向拉動,檢查讀數(shù)是否相同
(2)用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用的電源為學(xué)生電源,有交流(頻率為50Hz)和直流兩種輸出.重錘從高處由靜止開始落下,拖動紙帶通過打點計時器打出一系列的點,對紙帶上的點的痕跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律.
①一同學(xué)按如下步驟進行實驗:
A.用天平測量出重錘的質(zhì)量;
B.按圖示的裝置安裝器件;
C.將打點計時器接到電源的直流輸出端上;
D.先接通電源,后釋放懸掛紙帶的夾子,打出一條紙帶;
E.換用紙帶,重復(fù)步驟D;
F.選取合適的紙帶;
G.測量所選紙帶上某些點之間的距離;
H.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.
指出其中沒有必要進行的步驟是
 
;操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是
 

②利用這個裝置也可以測量重錘的加速度數(shù)值.這位同學(xué)打出的紙帶如圖所示,A點為打下的第一個點,0、1、2、3、4、5、6為連續(xù)的計數(shù)點,現(xiàn)測得s1、s2、s3、s4、s5、s6分別為4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm,請你根據(jù)這條紙帶推算此落體過程的加速度a為
 
m/s2.(保留三位有效數(shù)字)
③某同學(xué)根據(jù)第②問求得的加速度數(shù)值計算重力勢能的變化量△EP,驗證機械能守恒定律定律.試分析其合理性.
 

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同步練習(xí)冊答案