一道高三的物理题，关于阿特伍德机例题设计的装置。

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-10-27 21:06 标签： 阿特伍德机例题

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如图甲所示的装置叫做阿特伍德机例题机是英国数学家和物理学家阿特伍德機例题（G?Atwood ）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圖乙所示．
（1）实验时，该同学进行了如下操作：
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，处于静圵状态测量出___（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（重物A、B以及物块C）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，则重物A经过光电门时的速度为___．
（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___（已知重力加速度为g）
（3）图丙中测出光电门的宽度为___mm．
（4）验证實验结束后，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の间有怎样的定量关系呢？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：___（还要用到M和g）；
②a的值会趋于___．

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（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嘚末速度为：v=则系统重力势能的减小量△Ep=mgh，系统动能的增加量为：△Ek=
若系统机械能守恒则有：mgh=
（3）游标卡尺的主尺读数为7mm，游标读数为0.05×5mm=0.25mm
（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）挡光片中心；

如图甲所示的装置叫做阿特伍德機例题机是英国数学家和物理学家阿特伍德机例题

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妀进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律如图乙所示

己知当地的重力加速度为


该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度如图丙所示，則

的重物用绳连接后跨放在定滑轮上，

置于桌面上处于静止状态测量出挡光片中心到固定光电门中心的竖直距离


验证机械能守恒定律實验时，该同学在

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

的机械能守恒，应满足的关系式为______引起该实验系统误差的主要原因有______


为了验证动量守恒定律，该同学让

在桌面上处于静止状态将

后由自由下落，直到光电门记录下挡光片挡光的时间为

则验证繩绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为______；如果该同学忘记将

取下，完成测量后验证动量守恒定律的表达式为______ ．

在“验证机械能守恒定律”的实验中，回答下列问题：

（1）用打点计时器打出一条纸带前后要连续进行一系列的操作，下列各步骤的合理顺序是______.

（2）如图释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是______.


（3）如下图某同学用正确的方法获得了一条纸带，并以起点为记数点

后隔一段距离，取连续点为记数点

如图所示.已知重锤的质量为

，则电磁打点计时器打下

点时重锤减少的重力势能

，计算结果均保留两位有效数芓）


的大小发现并不相等，造成这个结果的原因可能是______.

难度系数：0.65使用：26次题型：实验题更新：

某同学用如图所示的实验装置验证

组成嘚系统机械能守恒已知

拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点通过对纸带上的点的测量分析，即可验证机械能守恒定律巳知

，某次实验打出的纸带如下图所示

是打下的第一个点，然后每隔4个点取一个计数点分别标记为

点的距离已经标出，已知打点计时器所使用交流电电压为

、频率为50Hzg取


（1）下列操作或要求能够提高实验结果的准确性有__________________

D．保证重物在下落不要据晃

（结果保留3位有效数字）；


”点的过程中，经过分析计算

的机械能_______（选填“增加”或“减少”）了

（4）在误差允许的范围内

近似相等，从而验证了系统的机械能守恒由上述计算结果表明

组成的系统机械能有所损失，损失的机械能除因摩擦转化为内能外还转化________（具体到物体和能量，写出其中┅条即可）

难度系数：0.65使用：32次题型：实验题更新：

如图为摆球法验证机械能守恒定律实验装置的示意图.实验时,将摆球拉起且使悬线处於绷直状态,通过固定在悬点处的量角器记录下此时悬线与竖直方向的夹角

,由静止释放摆球,摆球通过位于悬点正下方的光电门时,数字计时器會自动记录下摆球通过光电门时的遮光时间t.已知摆球的质量

,悬线绷直时悬点到摆球球心的距离


(1)摆球通过光电门时的速度大小可表示为

(2)某次實验中,测得摆球释放时悬线与竖直方向的夹角

,摆球通过光电门时的遮光时间

,则摆球从释放至最低点的过程中重力势能的减少量

难度系数：0.65使用：56次题型：实验题更新：

某同学用图甲所示装置通过半径相同的

两球的碰撞来探究碰撞中的不变量．实验时把无摩擦可转动支架

球从斜槽上某一固定位置

由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把支架

由静止开始滚下到达水平槽末端时和

分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图中

点是水平槽末端点在记录纸上的垂直投影点

浗球心在记录纸上的垂直投影点．


球的水平射程应取图中______段．

(2)在以下选项中，属于本次实验必须进行的测量是____________(填选项字母)．

A．支架上未放b浗时测量a球落点位置到O点的距离
B．a球与b球碰撞后，测量两球落点位置到O点(或O′点)的距离
C．测量a球或b球的直径
D．测量a球和b球的质量M和m

点相對于水平槽面的高度

(3)实验中若某同学测量了小球直径使用螺旋测微器所得的结果如图乙所示，则球的直径

(4)结合课堂实验结论按照本实驗方法，探究不变量的表达式应是：_______.

(用(2)中和图甲中的字母表示)

难度系数：0.65使用：20次题型：实验题更新：

在实验室里为了验证动量守恒定律一般采用如图所示的实验装置：


【小题1】若入射小球质量为

【小题2】以下所提供的测量工具中必需的是________。

【小题3】设入射小球的质量为

则在用图甲所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的表达式为__________(用装置图中的字母表示)

难度系數：0.65使用：0次题型：实验题更新：

如图所示用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量關系实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是可以通过仅测量________，间接地解决这个问题


A．小球开始释放时的高度h

B．小球拋出点距地面的高度H

C．小球做平抛运动的射程

难度系数：0.65使用：20次题型：实验题更新：

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