题目内容
【题目】如图甲所示,用细线悬挂着包有白纸的质量为的圆柱棒;蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上,并随之在水平面内匀速转动。烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号,如图乙所示。设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为、、、、、,由此来验证机械能守恒定律,已知电动机铭牌上标有“”的字样,根据以上内容回到下列问题:
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔_______ ;
(2)根据图乙所给的数据可知:毛笔画下记号“3”时,圆柱棒下落的速度为,其大小______;在毛笔画下记号“3”到“6”的这段时间内,棒的动能增加量为____ ,重力势能减小量为____ ,由此可得出的结论是圆柱棒下落过程中机械能守恒(当地重力加速度g为,结果保留三位有效数字)。
【答案】 (1)T=0.05s (2)1.24m/s 2.82 2.88
【解析】(1)根据题意可知:毛笔画相邻两条线的时间间隔为电动机的转动周期,已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样,即每秒转20周,所以T=0.05s.
(2)根据在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有: , ,动能的增量为,重力做功等于重力势能的减小量,所以有:
【题目】某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示。 倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球。 手动敲击弹性金属片M,M 与触头瞬间分开, 第1 个小球开始下落,M 迅速恢复,电磁铁又吸住第2 个小球.当第1 个小球撞击M 时,M 与触头分开,第2 个小球开始下落…….这样,就可测出多个小球下落的总时间.
(1)在实验中,下列做法正确的有_________.
A.电路中的电源只能选用交流电源 |
B.实验前应将M 调整到电磁铁的正下方 |
C.用直尺测量电磁铁下端到M 的竖直距离作为小球下落的高度 |
D.手动敲击M 的同时按下秒表开始计时 |
(2)实验测得小球下落的高度H =1.980 m,10 个小球下落的总时间T =6.5 s.可求出重力加速度g =______
(结果保留两位有效数字)
(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.
(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt 磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt,这导致实验误差较大。 为此,他分别取高度H1和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除Δt 对实验结果的影响? 请推导说明.