题目内容
【题目】在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,实验得到的甲、乙两条纸带如图所示,应选______纸带好。
(2)若通过测量纸带上某两点间的距离来计算某时刻的瞬时速度,进而验证机械能守恒定律,现测得2、4两点间的距离为X1,0、3两点间的距离为X2,打点周期为T,为了验证0、3两点间的机械能守恒,则X1、X2和T应满足的关系是______。
(3)在本实验中,需要特别注意的有(______)
A.称出重物的质量
B.手提纸带,先接通电源再释放纸带让重物落下
C.可不考虑前面较密集的点,选取某个清晰的点作为起始运动点处理纸带,验证mgh=mv2/2是否成立
D.必须选取第1、2两点间距离一定等于2mm的纸带,才能从第1点起处理纸带,验证mgh=mv2/2是否成立
(4)在本节实验中,根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以v2/2为纵轴,以h为横轴,画出的图象应是下图所示中的哪个(______)。
A. B. C. D.
【答案】 甲 X12/ 8gX2 = T2 B C
【解析】(1)打点计时器的打点频率为50Hz,打点周期为0.02s,重物开始下落后,在第一个打点周期内重物下落的高度: ,所以所选的纸带最初两点间的距离应接近2mm,故选甲图。
(2)利用匀变速直线运动的推论,打点3时的速度为:v3=x1/2T
重物下落的高度h=x2,当机械能守恒时,应有: ,即:
即:X12/ 8gX2 = T2
(3)A、验证动能的增加量和重力势能的减小量,两端都有质量,可以约去,所以不需要测出重物的质量,故A错误;
B、实验时,先接通电源,再释放重物,故B正确;
C、实验中可以不考虑前面较密集的点,选取某个清晰的点作为起始运动点处理纸带,验证mgh=△Ek是否成立,故C错误;
D、若要验证mgh=mv2/2是否成立,必须选取第1、2两点间距离接近2 mm的纸带,才能从第1点起处理纸带,故D错误。
故选:B。
(4)根据知, ,可知h图线为过原点的倾斜直线,故选:C.