题目内容
【题目】在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s).
(1)关于实验过程,下列说法正确的有_______.
A.选用4~6V交流电源
B.选择体积小,质量大的重物
C.为获得清晰的纸带,可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验
D.若先释放重物,后接通电源,打出的纸带无法进行实验验证
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s;(保留三位有效数字)
(3)从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J,此过程中物体动能的增加量△Ek=______J;由此得到的实验结论是______________________________.
(g取9.80m/s2,所有计算保留三位有效数字)
【答案】(1)BC (2)1.55(3)1.221.20在实验误差允许范围内重物的机械能守恒
【解析】
(1)电火花打点计时器使用220V的交流电源,故A错误.为了减小阻力的影响,重物选择质量大一些,体积小一些的,故B正确.为获得清晰的纸带,可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验,故C正确.实验时应先接通电源,再释放重物,故D错误.故选BC.
(2)B点的瞬时速度为:.
(3)从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量为:△EP=mgh=1×9.8×0.1242J≈1.22J
动能的增加量为:△Ek=mvB2=×1×1.552J≈1.20J.
可知在误差允许的范围内,重物的机械能守恒.
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