早教吧作业答案频道 -->物理-->
(2014•宜春模拟)如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德(G•Atwood1746-1807)创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装
题目详情
(2014•宜春模拟)如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德(G•Atwood 1746-1807)创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.
某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下步骤:
①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态.测量出______(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t.
③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证守恒定律.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为
(3)引起该实验系统误差的原因有______(写一条即可).
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?
请你帮该同学解决,
①写出a与m之间的关系式:
②a的值会趋于______.
某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下步骤:
①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态.测量出______(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t.
③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证守恒定律.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为
mgh=
(2M+m)(
)2
1 |
2 |
d |
△t |
mgh=
(2M+m)(
)2
(已知重力加速度为g).1 |
2 |
d |
△t |
(3)引起该实验系统误差的原因有______(写一条即可).
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?
请你帮该同学解决,
①写出a与m之间的关系式:
a=
mg |
2M+m |
a=
(还要用到M和g)mg |
2M+m |
②a的值会趋于______.
▼优质解答
答案和解析
(1、2)需要测量系统重力势能的变化量,则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离,系统的末速度为:v=
,
则系统重力势能的减小量△Ep=mgh,系统动能的增加量为:△Ek=
(2M+m)v2=
(2M+m)(
)2,
若系统机械能守恒,则有:mgh=
(2M+m)(
)2.
(3)系统机械能守恒的条件是只有重力做功,引起实验误差的原因可能有:绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等.
(4)根据牛顿第二定律得,系统所受的合力为mg,则系统加速度为:a=
=
,当m不断增大,则a趋向于g.
故答案为:(1)①挡光片的中心;(2)mgh=
(2M+m)(
)2;(3)绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等;(4)①a=
;②重力加速度g.
d |
△t |
则系统重力势能的减小量△Ep=mgh,系统动能的增加量为:△Ek=
1 |
2 |
1 |
2 |
d |
△t |
若系统机械能守恒,则有:mgh=
1 |
2 |
d |
△t |
(3)系统机械能守恒的条件是只有重力做功,引起实验误差的原因可能有:绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等.
(4)根据牛顿第二定律得,系统所受的合力为mg,则系统加速度为:a=
mg |
M+m |
g | ||
|
故答案为:(1)①挡光片的中心;(2)mgh=
1 |
2 |
d |
△t |
mg |
2M+m |
看了 (2014•宜春模拟)如图甲...的网友还看了以下:
x=4t+(1/t)-6,t∈(0,+∞),求x取值范围.x=4t+(1/t)-6>=2√4-6, 2020-05-13 …
用四阶龙格库塔法求解矩阵微分方程要求电流就是求解矩阵微分方程:(R+pM(t))*I(t)+M(t 2020-05-13 …
请教matlab高手,线性拟合t=[0 1 2 3 8 10]c=[0 2 3.3 4.6 6.2 2020-05-16 …
求一个简单的方程组的解我怎么都求不出来,求出来的解带入进去不对,请回答这个问题的验证一下你的答案, 2020-05-16 …
汽车以11m/s的速度匀速行驶,现在用0.6m/s2的加速度加速,10s后速度达到多少?这个问题可 2020-05-16 …
设a(0,t)b(0,t+6)若圆m是三角形abc的内接园求三角形面积最大值与最小值ps:圆方程为 2020-07-30 …
有方程怎么做出曲线来!有这么两个方程y=6.34[1-e^-0.2372(t+0.4045)]其中 2020-08-02 …
电容两端的电压在一个0.01uF的电容加上i=0.2sin2π10*6tA的电流,求t=0.25uS 2020-11-01 …
一列简谐横波沿直线传播,在波的传播方向上有P、Q两个质点,它们相距0.8m.当t=0时,P、Q两点位 2020-12-27 …
某列波沿x轴正方向传播,t=0时的波形如图所示,此时波刚好传到s=2m处的质点.已知在t=0.6秒时 2021-01-07 …