14.如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.

(l)已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是D(填字母代号).
A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺 C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺
(2)实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,这些方案中合理的是D
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔数算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h.并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v
C.根据匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度.测算出瞬时速度v,并通过h=$\frac{v^2}{2g}$计算得出高度
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点同的平均速度,测算出瞬时速度v
(3)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示.图中O点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3.已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T.为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重锤重力势能的减少△Ep=mgh2,动能的增加量△Ek=${\frac{{m({{h_3}-{h_1}})}}{{8{T^2}}}^2}$,(用题中所给字母表示).
(4)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确BD
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(5)某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响.若重锤所受阻力为f,重锤质量为m.重力加速度为g.他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v.用实验测得的数据绘制出可v2-h图线,如图3所示,图象是一条直线,此直线斜率k=$\frac{{2({mg-f})}}{m}$(用题中字母表示).已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为2.0%.(保留两位有效数字)
9.如图甲所示的装置叫做阿物伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德(G•Atwood 1746-1807)创新的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律,某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①将质量均为M(A的含挡光片,B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出挡光片中心(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A,B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t.
③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证机械能守恒定律.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为mgh=$\frac{1}{2}(2M+m)(\frac{d}{△t})^{2}$.(已知重力加速度为g)(请用上述物理量表示)
(3)引起该实验系统误差的原因有绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等.(写一条即可)
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?
①写出a与m之间的关系式:$a=\frac{mg}{2M+m}$.(关系式中还要用到M和g)
②a的值估趋于重力加速度g..
 0  148771  148779  148785  148789  148795  148797  148801  148807  148809  148815  148821  148825  148827  148831  148837  148839  148845  148849  148851  148855  148857  148861  148863  148865  148866  148867  148869  148870  148871  148873  148875  148879  148881  148885  148887  148891  148897  148899  148905  148909  148911  148915  148921  148927  148929  148935  148939  148941  148947  148951  148957  148965  176998 

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