题目内容
(10分)某实验小组利用如图10所示的实验装置来验证机械能守恒定律。已知重锤质量m=1.00kg,当地的重力加速度g=9.80m/s2。
(1)实验小组选出一条纸带如图11所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm,打点计时器通以50Hz的交流电。根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_______J;此时重锤的动能比开始下落时增加了________J,根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题可能是____________________________________________。(计算结果保留三位有效数字)
② 在图11所示的纸带基础上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出的图线应是图12中的 _________,图线的斜率表示 _________________。
①1.88(2分),1.96(2分),该实验小组做实验时先释放了纸带,然后再合上打点计时器的电键(2分)
②D(2分),重力加速度g的实验测量值(2分,写重力加速度g的也给这2分)
解析:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了mgh2=1.00×9.80×0.1915J=1.88J;T=0.02s,此时重锤的速度为v==1.98m/s,动能比开始下落时增加了mv2=×1.00×1.982J=1.96J,根据计算结果,增加的动能大于减小的重力势能,可以知道该实验小组在做实验时出现的问题可能是:做实验时先释放了纸带,然后再合上打点计时器的电键。