题目内容
【题目】利用如图中所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验,按正确的实验操作得到几条打上点迹的纸带。打点计时器的打点周期。通常要求从其中挑选头两个计时点(0、1两计时点)间的距离接近2mm的纸带进行测量。但一位同学未按此要求,选取了一条操作正确、点迹清楚但头两个计时点(0与1计时点)间的距离明显小于2mm的纸带进行标点(标出0、1、2、3、…、
各实际点迹)、测最(测出各点与0点的高度差
、
、
、…、
),如图乙所示,那么能否用它正确计算比较点
位置处的动能与重力势能的对应关系
,即能否验证
?______________,理由是______________。列出点
处瞬时速度的计算式(应用从纸带上读取的数据)
______________。
【答案】能 因为运动性质仍为自由落体运动,只要将的位置除外即可
【解析】
[1][2]本题的实验过程要求先接通电源、开启打点计时器、在纸带上记下初始位置,然后将纸带、重锤系统适时地由静止释放使之自由下落,所谓“适时”,最理想的情况是在振针刚好打在纸带上的一瞬间释放,纸带上的头两个计时点的间隔就是自由落体在第一个0.02s内下落的位移,即
这种情况的机会很少,通常是在振针两次敲击纸带之间的某时刻松手释放,但只要是由静止释放,运动性质仍然是自由落体,只是纸带上头两个计时点之间的距离由于所经历的时间小于0.02s而较2mm要短些;因此只要将
的位置除外,仍可以进行验证机械能守恒定律;
[3]比较点位置的动能
与重力势能减少量
的等量关系,某点的速度等于与它相邻两点间的平均速度,则
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