题目内容

(1)在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验,如图a所示。若打点计时器打点周期T=0.02s,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图b所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点0的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,其中s1=15.24cm,s2=16.76cm。已知重锤的质量为m=1.0kg,当地的重力加速度为g=9.8m/s2

①下列有关操作的叙述正确的是_______________
A.安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
B.将打点计时器与直流低压电源连接
C.释放纸带时应尽量让重锤靠近打点计时器
D.应先释放纸带,然后接通电源
②纸带从起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=         ,重锤动能的增加量为△Ek=          (本题均用题目中所给的物理量符号写出表达式作答)。
③在实验中发现,重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是由于重锤在下落过程中存在着阻力的作用。利用这个装置打出的纸带可以测量重锤下落的加速度a=         m/s2,则在下落过程中受到平均阻力大小为          N(此题计算结果均保留2位有效数字)。

①AC ②mg(S0+S1),③9.5,0.30

解析试题分析:①安装打点计时器时要注意让上、下限位孔在同一竖直线上,以减小实验误差,故A正确;打点计时器都是使用的交流电,B错误;释放纸带时应尽量让重锤靠近打点计时器,这样可以得到更多的数据,C正确;应先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,这样可以再纸带上尽量多的打点,提供纸带利用率,故D错误;
②重锤重力势能的减少量为,C点的速度为,所以到C点时的动能为,因为O点的速度为零,所以动能增加量为
③做匀变速直线运动的物体在相等时间内走过的位移差是一个定值,所以有,带入数据可得,根据牛顿第二定律可得带入数据可得
考点:利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验

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