题目内容
【题目】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种,.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.
(1)如图所示是实验中得到一条纸带,将起始点记为O,并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点,分别记为A、B、C、D、E、F,量出与O点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则在打E点时重锤的动能为_______,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为_______
(2)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能,主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,为了测定阻力大小,可算出(1)问中纸带各点对应的速度,分别记为v1至v6,并作图象,如图③所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小为_______.
【答案】 (1); ; (2);
【解析】(1)E点的瞬时速度,则打E点重锤的动能,在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量;
(2)由得,图线的斜率,则加速度,根据牛顿第二定律得, ,解得。
【题目】图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.盘和重物的总质量为,小车和砝码的质量为.实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.
①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端定滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作为__________(填写所选选项的序号).
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节的大小,使小车在盘和重物的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去盘和重物,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车的是否做匀速运动
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及和盘和重物,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
②实验中要进行质量和的选取,以下最合理的一组是__________.
A. , 、、、、、
B. , 、、、、、
C. , 、、、、、
D. , 、、、、、
③图6是实验中得到的一条纸带, 、、、、、、为个相邻的计数点,量出相邻的计数点之间的距离分别为、、、、、.已知相邻的计数点之间的时间间隔为,关于小车的加速度的计算方法,产生误差较小的算法是__________.
A.
B.
C.
D.
④平衡摩擦力后,将个相同的砝码都放在小车上,挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度,小车的加速度与砝码与桶的总重力的实验数据如下表
砝码与桶的总重力 | |||||
加速度 |
其中有一组数据没标出来,请根据实验数据描点并作出的关系图象.
⑤根据提供的实验数据作出的图线不通过原点,请说明主要原因.