题目内容

为了验证机械能守恒定律,某同学在墙壁上固定了竖直的标尺,让小钢球在标尺附近无初速释放,然后启动数码相机的连拍功能,得到了如右图所示的照片。已知相机连拍频率为10张/秒,标尺的单位为cm,当地重力加速度为9.8m/s2

① 为了获得钢球在B位置的动能,需要求得经B位置时的速度vB,下列求法中正确的是         (填序号),其中T为连拍相邻两张照片的时间间隔。
A.vB = gT    B.vB =   C.vB =
② 运用正确的方法可得钢球在D位置的速度vD =        m/s(取三位有效数字);
③ 若要验证钢球在B、D间两点的机械能是否相等,除测定vB、vD外还需测量的物理量及符号是_________________________________;需验证的等式是__________________________________。造成本实验产生系统误差的原因是____________________。
①C ②  ③BD之间的高度  空气阻力做功

试题分析:①钢球无初速释放,自由落体运动,匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度,所以,无法确定拍下A照片时钢球是否已经下落一段时间,选项AB错。
②根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度求得D位置的速度
③要验证机械能守恒,即减少的重力势能和增加的动能是否相等,从B点到D点,增加的动能,减少的重力势能,要验证他们是否相等,质量m可以约去,不需要测量,但是BD间的高度必须测量。只要验证就可说明机械能守恒。本实验中没有考虑空气阻力做功,所以有系统误差。
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