题目内容
12.在“验证机械能守恒定律”的实验中,(1)下列哪些说法是正确的C
A.要用天平称重锤的质量
B.实验时,当松开纸带让重锤下落同时,立即接通电源.
C.要选用第1、2点间距离接近2mm的纸带
D.实验结果总是动能的增量略大于重力势能的减小量
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为f,当地的重力加速度为g,测得所用重物的质量为m.实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为x1、x2、x3、x4.根据以上数据,可知重物由0点运动到C 点,重力势能的减少量等于mgx3,动能的增加量等于$\frac{m({x}_{4}-{x}_{2})^{2}}{8{T}^{2}}$;
分析 (1)明确实验原理,知道实验中应进行的操作以及相应的注意事项,明确实验误差情况;
(2)根据下落的高度可求得重力势能的必变量; 利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度,从而求出动能,根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.
解答 解:(1)A、因为要验证的是$\frac{1}{2}$mv2=mgh,两边消掉m,则不需要用天平称重锤的质量,选项A错误;
B、实验时,应先接通电源后松开纸带让重锤下落,选项B错误;
C、要选用第1、2点间距离接近2mm的纸带,这样的纸带打第1个点的速度接近于零,选项C正确;
D、由于有空气阻力作用,故实验结果总是动能的增量略小于重力势能的减小量,选项D错误;
故选C.
(2)重力势能的减少量等于△EP=mgx3;打C点时的速度:vc=$\frac{{x}_{4}-{x}_{2}}{2T}$;则动能的增加量等于
△EK=$\frac{1}{2}$mvC2=$\frac{1}{2}$m($\frac{{x}_{4}-{x}_{2}}{2T}$)2=$\frac{m({x}_{4}-{x}_{2})^{2}}{8{T}^{2}}$
故答案为:(1)C; (2)mgx3;$\frac{m({x}_{4}-{x}_{2})^{2}}{8{T}^{2}}$
点评 理解该实验的实验原理,需要测量的数据等;明确打点计时器的使用;理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理;对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚.
练习册系列答案
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