题目内容

(8分)如图甲所示,跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B,A下端与通过打点计时器的纸带相连,B上放置一质量为m的金属片C,固定的金属圆环D处在B的正下方。系统静止时C、D间的高度差为h。先接通电磁打点计时器,再由静止释放B,系统开始运动,当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止。

(1)整个运动过程中纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出,已知打点计时器的工作频率为50Hz。由此可计算出C被阻挡前B的加速度大小a =       m/s2;B刚穿过D时的速度大小v =      m/s(结果保留两位有效数字)。

(2)若用该装置验证机械能守恒定律,则需验证等式         是否成立。还可运用图象法加以验证:改变物块B的释放位置,重复上述实验,记录每次C、D间的高度差h,并求出B刚穿过D时的速度v,作出v2 – h图线如图丙所示,根据图线得出重力加速度的表达式g=                     ,代入数据再与当地的重力加速度大小比较,判断系统机械能是否守恒(均用题中物理量的字母表示)。

(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的一个办法。

(1)4.8;2.64 (2)(3)如:适当增大C、D间的高度差;适当增加金属片C的质量;保证打点计时器的限位孔在同一竖直线上…

解析试题分析:(1)根据逐差法,由题意知T=0.01s,代入数据可求:a="4.8" m/s2;由乙图知B穿过D后做匀速运动,速度;(2)从开始释放到B运动到D处时,A、B、C组成的系统机械能守恒,可得:;v2 – h图线的斜率为,解得:;(3)本实验需测量CD间的高度差,所以适当增大该高度差,可较小测量误差;保证打点计时器的限位孔在同一竖直线上,可减小摩擦力带来的误差等…..
考点:本题考查逐差法求加速度、验证机械能守恒

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