题目内容
【题目】如图,在用电磁打点计时器“验证机械能守恒定律”实验中
(1)打点计时器应接______(填“交流”或“直流”)电源。
(2)下列做法中,正确的有______
A.必需使用天平测出重物的质量
B.必需使用秒表测出重物下落的时间
C.实验时应选择体积小质量大的重物
D.实验时应先松开纸带再接通打点计时器电源
E.纸带应理顺,穿过限位孔并保持竖直
(3)图是实验中测得的一条纸带,O点为重物下落的起始点,A、B、C、D为O点后连续打出的点,图示数据为各点距O点的距离,A、B、C、D四点打点时间间隔为0.02s。若测得重锤的质量为1kg,则重锤从O点下落至C点的过程中,取g=9.8m/s2,动能增加量△Ek=______J,重力势能减少量Ep=______J.(结果均保留三位有效数字)
(4)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图象应是图中的______
A.
B.
C.
D.
【答案】交流 CE 0.308 0.310 C
【解析】
(1)打点计时器应接交流电源。
(2)实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,不需要天平,故A错误;通过打点计时器打点,算出重物下落的时间,故B错误;实验时应选择体积小质量大的重物,保证受到阻力较小,故C正确;实验时应先接通打点计时器电源,再松开纸带,故D错误;纸带应理顺,穿过限位孔并保持竖直,使其受到的阻力更小,故E正确;故选CE;
(3)C点的瞬时速度为: 。
此过程中物体动能的增加量为:△Ek=mvC2=×1×0.7852J≈0.308J。
从起点O到打下计数点C的过程中重力势能减少量为:△Ep=mgh=1×9.8×0.0316J≈0.310J.
(4)根据机械能守恒得:mgh=mv2,
解得:v2=gh,可知v2 为纵轴、以h为横轴的图线是一条过原点的倾斜直线,故选C。