题目内容
【题目】图1是某同学验证机械能守恒定律实验装置,提供的器材如下:铁架台、电磁打点计时器、学生电源、导线若干、纸带、重锤、夹子.已知重锤的质量为1kg,当地的重力加速度g=9.8 m/s2.
(1) 该同学还应补充的实验器材是________
(2) 图2是该同学将打点计时器连接至电源的图景,连接正确的是________(选填“甲”或“乙”)
(3) 该同学实验中得到的一条纸带如图3所示,已知打点计时器无故障且打点正常,则由此判断该同学在实验中最有可能的错误操作是______________________
(4) 该同学正确操作得到的一条纸带如图4所示,O点对应重锤做自由下落的初始位置,该同学从合适位置开始选取了三个连续的计数点A、B、C,OB距离已在图中标出.该同学选择OB段来验证重锤的机械能是否守恒,则他还需________
A. 仅测量AC段的长度 B. 仅测量AB段的长度
C. 仅测量OC段的长度 D. 仅测量OA段的长度
(5) 根据图4中的纸带,可求得重锤在OB段重力势能减少了________J(结果保留三位有效数字)
(6) 在某次实验中,该同学测得重锤下落的加速度为9.62m/s2,则重锤和纸带下落中所受的平均阻力Ff=________N(仅考虑重锤的质量).
【答案】刻度尺 乙 先释放纸带,后接通电源 A 1.20 0.18
【解析】
(1)[1].求纸带的点与点之间的距离测量需要刻度尺;
(2)[2].打点计时器连接的电源是交流电,故乙正确;
(3)[3].由于纸带上的点少且距离比较大,所以可能的操作是先释放了纸带后接通了电源;
(4)[4].该同学选择OB段来验证重锤的机械能是否守恒,需要知道位移的同时还要需要知道末速度,所以根据匀变速直线运动的规律,需要测量AC的长度,然后计算出B点的速度即可,故A正确;
(5)[5].根据纸带的数据得,重锤重力势能减少
W=mgh=1×9.8×0.1228J≈1.20J
(6)[6].根据牛顿第二定律得
mg-Ff=ma
代入数值解得
Ff=0.18N