题目内容
【题目】在用落体法验证机械能守恒定律时,某小组按照正确的操作选得纸带如图,其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点,用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中。(已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,重锤质量为m=lkg,)
(1)图中的三个测量数据中不符合数字读数要求的是__________段的读数
A.OA段 B.OB段 C.OC段
(2)甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,他用AC段的平均速度作为B点对应的即时速度vB,则求得该过程中重锤的动能增加量ΔEk=__________J,重力势能的减少量ΔEP=__________J.(计算结果均保留3位有效数字)
(3)这样验证的系统误差总是使ΔEk __________ΔEP
A.“>” B. “<” C. “=”;
(4)乙同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,将打点计时器打下的第一个点O记为第1个点,图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用v=gt计算与B点对应的即时速度vB,求得动能的增加量ΔEk,这样验证的系统误差总是使Ek__________ EP
A.“>” B. “<” C. “=”;
(5)上述两种处理方法中,你认为合理的是__________同学所采用的方法.
A.甲 B.乙
【答案】 (1) C; (2) 1.20, 1.22; (3)B; (4)A; (5)A;
【解析】(1) 刻度尺的读数需读到最小刻度的后一位,三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段的读数,应读作:15.70,故应选C;
(2) B点为AC的中间时刻,根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知
,,所以B点动能为
重力势能减小量;
(3) 由于要克服空气阻力做功,所以重力势能的减小量大于动能的增大量;
(4) (5)由自由落体运动可求得任意时刻速度大小,但由于重锤实际下落加速度小于g,而用重力加速度g计算将重锤速度算大了,所以甲同学的更合理。