题目内容

【题目】用自由落体法验证机械能守恒定律,器材安装如图甲。

(1)请指出图甲中的错误及不妥之处(至少写出两处)

(2)改进实验中错误及不妥之处后,打出如图乙所示一条纸带。已知打点计时器频率为50Hz,根据纸带所给数据,打C点时重物的速度为m/s(结果保留两位有效数字)。

(3)某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验测得几组数据,画出的图象如图丙所示,求出图线的斜率k,由图象可知a的质量m1b的质量m2(选填大于小于)。

(4)通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验过程中存在各种阻力,已知实验所用重物的质量m2=0.052kg,当地重力加速度g=9.78m/s2,求出重物所受的平均阻力f=N。(结果保留两位有效数字)

【答案】(1)①使用的是直流电源;②重物离打点计时器太远;③没有从上方提着纸带,而是用手托着纸带。(2)2.3m/s (3)大于 (4)0.031

【解析】(1)①打点计时器都是用的交流电,而图中使用的是直流电源;②重物离打点计时器太远,得到的数据太少;③没有从上方提着纸带,而是用手托着纸带。

(2)根据匀变速直线运动过程中的平均速度规律可得,故解得

(3)根据公式可得,斜率表示加速度,而质量越大,空气阻力越小,加速度越大,故

(4)根据牛顿第二定律可得代入数据可得

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