某同学利用如图4-5-12所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带.在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点.依次为1.2.3.4.5.6.7.测量各计数点到第一个点的距离h.并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表: 计数点 1 2 3 4 5 6 7 h/m 0.124 0.194 0.279 0.380 0.4 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某同学利用如图4－5－12所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表：

计数点	1	2	3	4	5	6	7
h/m	0.124	0.194	0.279	0.380	0.497	0.630	0.777
v/(m·s^－¹)		1.94	2.33	2.73	3.13	3.50
v²/(m²·s^－²)		3.76	5.43	7.45	9.80	12.3

请在图4－5－13坐标中，描点作出v²－h图线；由图线可知，重锤下落的加速度g′＝________ m/s²(保留三位有效数字)；若当地的重力加速度g＝9.80 m/s²，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是____________________________________________．

图4－5－12

图4－5－13

解析　若机械能守恒，则满足v²＝2gh则v²－h图线的斜率表示当地的重力加速度的2倍，所作的图线可求出斜率为19.5，故g′＝9.75 m/s²，误差允许的范围内g′＝g，故机械能守恒．

答案　如图所示　9.75(9.69～9.79均可)

图线为通过坐标原点的一条直线，所求g′与g基本相等

练习册系列答案

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（6分）某同学利用如图4－5所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下：

A．按装置图安装好实验装置；

B．用游标卡尺测量小球的直径d；

C．用米尺测量悬线的长度l；

D．让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3……。当数到20时，停止计时，测得时间为t；

E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；

F．计算出每个悬线长度对应的t ²；

G．以t ² 为纵坐标、l为横坐标，作出t ²－l图线。

结合上述实验，完成下列任务：

（1）用游标为10分度的卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图4－6所示，读出小球直径d的值为 cm。

（2）该同学根据实验数据，利用计算机作出t ² – l图线如图4－7所示。根据图线拟合得到

方程t ²＝404.0 l＋3.0。由此可以得出当地的重力加速度g＝ m/s²。（取π ²＝ 9.86，结果保留3位有效数字）

（3）从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是（）

A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时；

B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数；

C．不应作t ² – l图线，而应作t – l图线；

D．不应作t ² – l图线，而应作t ² –（l+d）图线。

（6分）某同学利用如图4－5所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下：

A．按装置图安装好实验装置；
B．用游标卡尺测量小球的直径d；
C．用米尺测量悬线的长度l；
D．让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3……。当数到20时，停止计时，测得时间为t；
E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F．计算出每个悬线长度对应的t ²；
G．以t ²为纵坐标、l为横坐标，作出t ²－l图线。
结合上述实验，完成下列任务：
（1）用游标为10分度的卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图4－6所示，读出小球直径d的值为        cm。

（2）该同学根据实验数据，利用计算机作出t ² – l图线如图4－7所示。根据图线拟合得到
方程t ²＝404.0 l＋3.0。由此可以得出当地的重力加速度g＝      m/s²。（取π ²＝ 9.86，结果保留3位有效数字）

（3）从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是（     ）
A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时；
B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数；
C．不应作t ² – l图线，而应作t – l图线；
D．不应作t ² – l图线，而应作t ² –（l+d）图线。