题目内容
【题目】某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示.
(1)请指出实验装置甲中存在的明显错误:__________.
(2)进行实验时,为保证测量的重物下落时初速度为零,应__________(选填“A”或“B”).
A.先接通电源,再释放纸带
B.先释放纸带,再接通电源
(3)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的、、、四个点如图乙所示.已测出点、、、到打出的第一个点的距离分别为、、、,打出计时器的打点周期为.若代入所测数据能满足表达式__________,则可验证重物下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示).
(4)某同学作出了图象(图丙),则由图线得到的重力加速度__________(结果保留位有效数字).
【答案】 打点计时器不能接“直流电源”(或打点计时器应接“交流电源”) A 9.67
【解析】(1)从图甲中的实验装置中发现,打点计时接在了“直流电源”上,打点计时器的工作电源是“低压交流电源”.因此,明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上。
(2)为了使纸带上打下的第个点是速度为零的初始点,应该先接通电源,让打点计时器正常工作后,再释放纸带.若先释放纸带,再接通电源,当打点计时器打点时,纸带已经下落,打下的第个点的速度不为零.因此,为保证重物下落的初速度为零,应先接通电源,再释放纸带。
(3)根据实验原理,只要验证即可验证机械能守恒定律.因此需求解v3,根据匀变速直线运动规律关系式可得, ,则有,故只要在误差允许的范围内验证成立,就可验证重物下落过程中机械能守恒。
(4)根据,可得: ,可知图线的斜率为: ,代入数据解得g=9.67m/s2。
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