题目内容
【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中,让重锤做自由落体运动,然后进行测量,以下步骤仅是实验中的一部分,在这些步骤中不必要的有_________。
A. 用天平称出重锤的质量
B. 把电磁打点计时器固定到铁架台上,用导线把它和低压交流电源连接起来
C. 把纸带的一端固定到重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重锤提升到一定的高度
D. 接通电源,释放纸带
E. 用秒表测出重锤下落的时间
实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另外连续的3个点A、B、C作为测量的点,如下图所示。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为72.20cm、80.10cm、88.20cm。如果已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.8m/s2,根据以上数据,可知重锤运动到打B点时瞬时速度的大小是_______m/s。本实验中,重锤重力势能的减少量略大于动能的增加量,这是因为_____________________。
【答案】AE 4 重锤在下落过程中受阻力作用
【解析】
(1)验证机械能守恒,即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,不需要称出重锤的质量,故A是不必要的;打点计时器可以直接记录时间,不需要秒表测量,故E是不必要的。所以选AE。
(2)根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度大小,可得B点时重物的瞬时速度为:,本实验中,重锤重力势能的减少量略大于动能的增加量,这是因为重锤重力势能的减少量略大于动能的增加。
【题目】气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了研究动能与做功的关系,在水平气垫导轨上放置一个滑块,用橡皮筋对静止滑块做功。实验主要过程如下:
(1)选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对滑块做功为W,用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时,橡皮筋对滑块做的功分别是2W、3W……;
(2)通过数字计时器,读出滑块被皮筋做功后获得的速度v1、v2、v3、……;
(3)做出W-v草图;
(4)分析W-v图像。如果W-v图像是一条直线,表明∝v;如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、W∝等关系。一位同学记录下橡皮筋做功与速度的大小,该同学又算出了v2的数据,如下表所示。请在给出的坐标系中,描点作出图象。
功 | ||
1W | 0.66 | 0.43 |
2W | 0.94 | 0.88 |
3W | 1.13 | 1.27 |
4W | 1.31 | 1.73 |
5W | 1.45 | 2.09 |
由此实验可以得出:在初速度为0的条件下,__________与____________是成正比的。