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【题目】在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中.

(1)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某小组的同学利用实验得到的纸带,共设计了以下四种测量方案,其中正确的是
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v;
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v= 计算出瞬时速度v;
C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h= 计算出高度h;
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v.
(2)已知当地重力加速度为g,使用交流电的频率为f.在打出的纸带上选取连续打出的五个点A、B、C、D、E,如图所示.测出A点距离起始点O的距离为s0 , A、C两点间的距离为s1 , C、E两点间的距离为s2 , 根据前述条件,如果在实验误差允许的范围内满足关系式 ,即验证了物体下落过程中机械能是守恒的.而在实际的实验结果中,往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量,出现这样结果的主要原因是

【答案】
(1)D
(2),打点计时器对纸带的阻力做功
【解析】解:(1)该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证呢,其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的,故ABC错误,D正确.

故选:D.(2)匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,因此C点速度为:

根据机械能守恒定律有:

即: 为所需要验证的公式,

由于重物下滑过程中需要克服阻力做功,因此重力势能的减小量略大于动能的增加量.

故答案为:(1)D;(2) ,打点计时器对纸带的阻力做功.

(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项,对于验证机械能守恒定律的实验我们已经把重物看成自由落体运动,故不能再用自由落体的规律求解速度,否则就不需要进行验证了.(2)根据匀变速直线运动的规律求出C点的瞬时速度,然后根据机械能守恒定律的表达式进行列式验证即可.

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