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)下面列举了该实验的几个操作步骤,期中多余或不正确的操作是

A.按照图1所示的装置安装器件
B.用天平测量重物和夹子的质量m
C.将电磁式打点计时器接到“220V”交流电源上
D.先释放纸带后再接通电源打出一条纸带,重复多次
E.选择一条理想的纸带,对其进行测量
(2)如图2所示是实验中测得的一条纸带,各点距O点的距离分别为d1 , d2 , d3 , …,各相邻点间的时间间隔为T,当地重力加速度为g,则B点的速度表达式为vB=

(3)若将B点和D点的速度用vB、vD表示,要验证重物从B点运动到D点的过程中机械能守恒,则需满足关系
(4)实验发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是:

【答案】
(1)B,C,D
(2)
(3)mv mv =g(d4﹣d2
(4)由于摩擦阻力的存在,使得一部分重力势能转化为内能
【解析】解:(1)其中多余的步骤是:

B、用天平测量重物和夹子的质量m,因减小的重力势能与增加的动能,均含有质量,可以约去;

C、将电磁式打点计时器接到4V到6V交流电源上,而电火花打点计时器接到电源的“220V”“交流”上;

D、开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,

故选:BCD;(2)根据匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,得出B点的瞬时速度大小分别为:

vB= = ,(3)物体从B到D的过程中重力势能减小量是△EP=mg(d4﹣d2

动能增加量是△Ek= mv mv

要验证物体从B到D的过程中机械能是否守恒,

则需满足 mv mv =g(d4﹣d2)关系,物体的机械能守恒;(4)实验发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是:由于摩擦阻力的存在,使得一部分重力势能转化为内能;

所以答案是:(1)BCD;(2) ;(3) mv mv =g(d4﹣d2); (4)由于摩擦阻力的存在,使得一部分重力势能转化为内能.

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