【题目】图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置,某同学完成了一系列实验操作后,得到了如图乙所示的一条纸带。现选取纸带上某清晰的点标为0,然后每两个计时点取一个计数点,分别标记为1、2、3、4、5、6,用刻度尺量出计数点l、2、3、4、5、6与0点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6。(重力加速度为g)
(1)已知打点计时器的打点周期为T,可求出打各个计数点时对应的速度分别为v1、v2、v3、v4、v5,其中v5的计算式v5=_____。
(2)若重锤的质量为m,取打点0时重锤所在水平面为参考平面,分别算出打各个计数点时对应重锤的势能Epi和动能Eki,则打计数点3时对应重锤的势能Ep3=_____ (用题中所给物理量的符号表示);接着在E—h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h图线,求得Ep-h图线斜率的绝对值为k1,Ek-h图线的斜率为k2,则在误差允许的范围内,k1_____k2(填“>”、“<”或“=”)时重锤的机械能守恒。
(3)关于上述实验,下列说法中正确的是_____
A.实验中可用干电池作为电源 |
B.为了减小阻力的影响,重锤的密度和质量应该适当大些 |
C.实验时应先释放纸带后接通电源 |
D.图丙Ek—h图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能 |
(4)无论如何改进实验方法和措施,总有重力势能的改变量大于动能的改变量,原因是:_____。
【题目】某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及质量关系的实验,下图甲为实验装置简图,电源交流电的频率为50 Hz。
(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小______。(结果保留两位有效数字)
(2)保持砂和小砂桶的总质量不变, 改变小车质量,分别得到小车加速度与质量及对应的倒数,数据如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
加速度a/m·s-2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
质量倒数/kg-1 | 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
试在丙中绘制出图线,(_______);并根据图线写出与之间的关系式: _________。
(3)若保持小车质量不变,改变砂和小砂桶的总质量,该同学根据实验数据作出了如图丁所示的加速度随合力的变化图线,则该图线不通过原点的主要原因是:_______。