题目内容
2.某同学用图甲所示的实验装置进行“验证机械能守恒定律”实验.(1)实验室提供了铁架台、纸带、刻度尺,还需要从乙图中选出的必需器材有BC.(填字母选项)
(2)实验过程中应先启动打点.(选填“启动打点”、“释放纸带”)
(3)实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带.纸带上的起始点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,A、B、C三点到O点的距离如图丙所示.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,重物的质量为0.2kg,当地重力加速度为g=9.8m/s2.从O点到B点过程中,重物的重力势能减少量为0.139J,动能增加量为0.121J.(所有计算结果均保留3位有效数字)
分析 (1)根据实验的原理确定所需测量的物理量,从而确定所需的器材;
(2)实验时应先接通电源,再释放重物;
(3)根据下降的高度求出重力势能的减小量,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度,从而得出动能的增加量.
解答 解:(1)实验时需要打点计时器和重锤,由于打点计时器可以记录时间,不需要秒表,故选:BC.
(2)实验过程中应先启动打点,后释放纸带.
(3)从O点到B点过程中,重物的重力势能减少量$△{E}_{p}=mgh=0.2×9.8×7.10×1{0}^{-2}$J=0.139J,B点的瞬时速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{(9.50-5.10)×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=1.1m/s,动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×0.2×1.{1}^{2}$≈0.121J.
故答案为:(1)BC,(2)启动打点,(3)0.139,0.121.
点评 解决本题的关键知道实验的原理,掌握纸带的处理方法,会根据纸带求解瞬时速度,从而得出动能的增加量,会根据下降的高度求解重力势能的减小量.
练习册系列答案
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