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老師利用如圖甲所示的裝置演示動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化后,小光想:小球在擺動過程中的機械能的大小是否與細線的長度有關(guān)呢?為了探究此問題,他設(shè)計了以下實驗裝置:將無彈性的細線上端固定在鐵架臺上,下端拴住小球,使小球擺動到最低點時恰好撞擊靜止在水平桌面上的木塊,如圖乙所示。(不計細線固定端的摩擦與空氣阻力)
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(1)小光將長為l的細線拉至水平狀態(tài)靜止時,小球具有的機械能是以
重力勢
重力勢
能的形式存在。
(2)釋放小球后,木塊被小球撞擊并在水平桌面上滑動了一段距離s,在此過程中木塊克服
摩擦
摩擦
力做功。
(3)小光多次改變拴小球的細線長度,并調(diào)整細線固定端的位置,每次均將小球拉至細線處于水平狀態(tài)時自由釋放,使它擺動到相同的最低點撞擊同一木塊,測出木塊被撞擊后運動的距離,通過比較運動距離的長短來判斷小球具有的機械能大小。請你分析小光的實驗方案是否可行?
不可行
不可行
,理由是:
小球到水平桌面的高度不同
小球到水平桌面的高度不同

(4)小光想:細線沒有彈性,如果換成長度為l′(l′<l)的橡皮筋拴住小球,并保持小球在第(1)問的水平高度靜止(如圖丙所示),自由釋放小球后,若仍能擺動到原來的最低點撞擊同一木塊,那么借助橡皮筋的彈性應該能使木塊運動的距離大于s。請你從能量轉(zhuǎn)化的角度分析這一設(shè)想是否正確?
不正確,小球的機械能有一部分轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能,導致小球的機械能減少,從而使木塊運動的距離小于s
不正確,小球的機械能有一部分轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能,導致小球的機械能減少,從而使木塊運動的距離小于s
。
【考點】控制變量法
【答案】重力勢;摩擦;不可行;小球到水平桌面的高度不同;不正確,小球的機械能有一部分轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能,導致小球的機械能減少,從而使木塊運動的距離小于s
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/20 10:0:8組卷:325引用:4難度:0.1
相似題
  • 1.小華在觀摩一次自行車比賽中,看到運動員在轉(zhuǎn)彎時,身體和自行車都是向彎道內(nèi)側(cè)傾斜的,如圖甲所示,騎自行車轉(zhuǎn)彎時,身體為什么要向彎道內(nèi)側(cè)傾斜呢?小華提出疑問:“要想轉(zhuǎn)彎,必須受力,身體傾斜是為了給自行車一個向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎的力”,我們平時騎自行轉(zhuǎn)彎時,身體的傾斜沒有這么明顯,可為什么比賽時選手傾斜得這么明顯呢?且靠近內(nèi)道的選手轉(zhuǎn)彎時比外道選手傾斜得更明顯,使騎行的自行車轉(zhuǎn)彎的力的大小,可能與哪些因素有關(guān)呢?接著,小華小組設(shè)計實驗,并在實驗室里用小球代替運動員,探究“小球轉(zhuǎn)彎時受力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗。小華提出了三種猜想。
    猜想一:可能與小球的速度有關(guān);
    猜想二:可能與小球的質(zhì)量有關(guān);
    猜想三:可能與圓弧形軌道的半徑有關(guān)。
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    把半徑為0.5米的半圓軌道(左端連著橫桿)通過橫桿在O點與墻壁活動連接(能繞O點在豎直方向自由轉(zhuǎn)動),軌道置于壓力傳感器上時,分別讓小鋼球從距離傳感器表面不同高度的弧面處自由滾下,如圖乙所示,觀察、記錄每次壓力傳感器達到的最大示數(shù)(注:小鋼球到達最低點時的示數(shù)最大),記錄如下表:
    次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    小鋼球質(zhì)量m/g 30 30 30 60 60 60 90 90 90
    距離傳感器高度h/m 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5
    傳感器最大示數(shù)F/N 1.66 1.78 1.9 2.32 2.56 2.80 2.98 3.34 3.70
    (1)小華“要想轉(zhuǎn)彎必須受力”的觀點很有道理,因為力可以

    (2)小鋼球從軌道同一高度由靜止釋放的目的是
    。
    (3)通過比較實驗1、4、7(或2、5、8或3、6、9),能夠初步得出的結(jié)論是

    (4)通過比較
    (填實驗序號)三次實驗可以論證猜想一。查閱資料可知,F(xiàn)等于軌道和小鋼球的總重力G與小球滾動時產(chǎn)生的一個“力”的和,在固定的軌道滾動時,該“力”的大小與小球距離傳感器高度h成正比,結(jié)合表格數(shù)據(jù),當小球質(zhì)量為60g時,傳感器最大示數(shù)F與距離傳感器的高度h的表達式是F=
    。
    (5)分析材料,你覺得小華是因為上文中
    現(xiàn)象提出這個猜想三的。如果還想驗證猜想三,請你說說簡要的做法:
    。
    發(fā)布:2024/9/19 17:0:8組卷:7引用:1難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.小明了解到用刻度尺測物體長度時會有一些因素引起測量誤差,其中刻度尺的溫度變化也是引起誤差的原因之一,他想通過實驗研究刻度尺長度隨溫度變化的情況。
    (1)小明找來兩把完全相同,長為20cm的鋼尺,一把放在冰箱充分冷凍,一把放在陽光下長時間曝曬,再將兩把鋼尺互相測量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩把鋼尺的長度幾乎沒有差異,請寫出造成這種結(jié)果的原因(寫出一條即可):
    。
    (2)他重新設(shè)計了如圖所示的裝置研究物體長度隨溫度變化的情況。裝置中AB是粗細均勻的銅棒,COD是可繞O點轉(zhuǎn)動的指針,實驗時,A端固定不動,指針C端緊靠在銅棒B端,當用酒精燈給AB加熱時,小明可以通過觀察
    分析金屬棒受熱時長度的變化。裝置中指針設(shè)計成CO段比OD段短,這對實驗現(xiàn)象起到了
    作用。
    (3)請你根據(jù)小明的實驗提出一個值得探究的問題。
    問題:
    。
    發(fā)布:2024/9/19 11:0:13組卷:770引用:28難度:0.1
  • 3.閱讀短文,回答問題
    小華在觀看臺球比賽時發(fā)現(xiàn):有時運動的白球去撞擊一個靜止的球后,白球會立即靜止在碰撞時的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原來的運動方向,以幾乎相同的速度向前運動,稱之為速度“交換”,如圖甲所示。
    小華想:白球碰撞后立即靜止,被撞的球是以白球撞前相同大小的速度運動出去的嗎?
    通過了解和初步實驗,小華發(fā)現(xiàn)只有當體積和質(zhì)量均相同的兩球,而且球心在同一直線上相碰時,才可能出現(xiàn)上述現(xiàn)象。為進一步探究,她設(shè)計了下述實驗方案:將一個兩端翹起、中間水平的光滑軌道固定在水平桌面上,取兩個相同的臺球A、B,將B球靜置于軌道的水平部分,A球置于軌道左端斜面上某處,測出該點到水平桌面的高度h1,如圖乙所示,釋放A球,撞擊后,A球靜止,B球向前運動并沖上軌道右端斜面能到達的最高點,測出該點的高度h2.通過比較h2與h1的大小關(guān)系即可作出判斷。請回答以下問題:(g=10N/kg)
    (1)A球從斜面滑下的過程中,
    能轉(zhuǎn)化為動能。
    (2)B球由靜止變?yōu)檫\動是因為B球在碰撞中獲得了
    能。
    (3)能說明B球被撞后是以A球撞前的速度運動出去的實驗現(xiàn)象是
    。
    A.h1>h2    B.h1=h2    C.h1<h2      D.碰撞后B球做勻速直線運動
    (4)已知物體的重力勢能的計算公式為EP=mgh,動能的計算公式為Ek=
    1
    2
    mv2.若小球A從光滑斜面0.2m高的地方釋放運動到光滑水平面上與B球碰撞,則碰撞前瞬間A球運動速度vA=
    m/s
    (5)在實驗中,如果A、B兩個球的體積相等,質(zhì)量關(guān)系是mB=4mA,A球從h1=10cm高度的斜面靜止釋放后撞擊水平面上的B球,B球向前運動并沖上軌道右端斜面能到達的最大高度h2的大小為
    。
    A.2.5cm B.5cm C.7.5cm D.40cm
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    發(fā)布:2024/9/19 10:0:8組卷:67引用:4難度:0.4
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