题目内容
【题目】某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,实验装置如图甲所示.
(1)该同学开始实验时的情形如图乙所示,接通电源释放纸带开始实验.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方是:①___________________;②___________________。
(2)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,以为纵轴,画出的图像应是图中的______.
(3)将错误或不当的地方改正后,打点计时器所用交流电的频率为50Hz,该同学选取如图丙所示的一段纸带,O是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),各计数点到O点的距离如图所示,他对OC段进行研究.在重物下落高度的过程中,重物减小的重力势能_______J,增加的动能_______ J (,重力加速度,结果保留3位有效数字).
【答案】 打点计时器接的直流电源 重物离打点计时器太远 C 2.19 2.12
【解析】(1)本实验要求采用打电计时器,而打点计时器采用的是交流电源,而本实验中采用了直流电源;同时,由于加速度较大,故纸带应在1米左右,且应让重物紧靠打点计时器,而本实验中离打点计时器太远,故错误为:①打点计时器接了直流电源;②重物离打点计时器太远;
(2)利用图线处理数据,从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出: ,即,所以以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线,也就是图中的C.
(3)重力势能的减小量为: .C点的瞬时速度为: ,
则动能的增加量为:
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