题目内容
【题目】利用图1装置做“验证机城能守恒定律”的实验.
(1)纸带将被释放瞬间的四种情景如图2照片所示,其中最合适的是 .
(2)图3是实验中得到的一条纸带,在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC , 重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,从打下O点到打下B点的过程中,动能的增加△Ek= .
(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差,下列说法正确的是 .
A.该误差属于系统误差
B.该误差属于偶然误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(4)在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是 .
A.选用较轻的物体拖动纸带
B.做实验时,先接通打点计时器的电源,待打点计时器打点稳定时,再释放重锤
C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度,可测量A该点到O点的距离A,再根据公式v= 计算,其中g应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度
(5)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒,若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2﹣h图象是图4中的哪一个 .
【答案】
(1)D
(2)
(3)A,D
(4)B,D
(5)B
【解析】解:(1)在验证机械能守恒定律的实验中,实验时,应让重物紧靠打点计时器,手拉着纸带的上方,保持纸带竖直,由静止释放.故D正确,A、B、C错误.(2)B点的瞬时速度vB= = ,则动能的增加量△Ek= mvB2= .(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,这个误差是系统误差,无法避免,可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差.故选:AD.(4)A、实验时,选用较重的物体拖动纸带,减小纸带与限位孔之间的摩擦,故A错误.B、实验时,应先接通电源再释放重锤.故B正确.C、根据自由落体运动的公式v= 计算瞬时速度,则机械能一定守恒,就不需要验证了.故C错误.D、用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度.故D正确.故选:BD.(5)根据机械能守恒得,mgh= mv2 , 解得v2=2gh,知v2﹣h图线为过原点的倾斜直线.故选:B.
所以答案是:(1)D,(2) ,(3)AD,(4)BD,(5)B.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用机械能守恒及其条件的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.