题目内容
【题目】(l)图为“验证机械能守恒定律”的实验装置,下列哪些说法是正确的______
A.实验时应选用密度大体积小,并且下端有橡胶垫的重锤,
B.实验时,当松开纸带让重锤下落同时,立即接通电源。
C.要选用第1、2点间距高接近2mm的纸带
D.实验结果总是动能的增量略大于重力势能的减小量
E.纸带的上端用夹子夹住比用手拉住要好
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条合理的纸带,图中O点是打点计时器打出的第一个点,舍弃前边的密集点取后边的D、E、F三个计时点,让刻度尺的零刻度与O点对齐,得到各计时点对应刻度尺上的读数如图所示,数值的单位是cm。设重物的质量为1kg,当地重力加速度g=9.8m/s2。
①重物从开始下落到计时器打E点时,减少的重力势能ΔEpE=________J(保留三位有效数字)
②重物下落到计时器打E点时增加的动能ΔEkE=________J(保留三位有效数字)
③根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出E点的过程中,得到的结论是:________________________________________。
【答案】 ACE; 4.17J; 4.03J 机械能守恒,或减小的势能等于增加的动能。
【解析】(1)为了减小空气阻力的影响,要选择密度大体积小,并且要注意下端应有橡胶垫的重锤,故A正确;如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故B错误;重物做自由落体运动,根据h=gt2代入数据解得:h≈0.02m,即接近2mm,故C正确;纸带运动中不可避免的受到阻力的作用,所以动能增加量总小于重力势能的减小量,故D错误;为了避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大,上端用夹子夹住要比用手拉住要好,故E正确。故选ACE。
(2)①从起点O到打下计数点E的过程中重力势能减少量是:△Ep=mghOE=1×9.8×0.425=4.17J.
②利用匀变速直线运动的推论得:;
此过程中物体动能的增加量是:△Ek=mvE2=×1×(2.84)2=4.03J
③在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出E点的过程中,得到的结论是:机械能守恒,或减小的势能等于增加的动能。