题目内容
【题目】利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
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(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是___________。
A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平(含砝码)
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为
、
、
。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物重力势能的减少量
_______,动能的增加量
___________。
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(3)实验结果显示,重物重力势能的减少量略大于其动能的增加量,原因是___________
A.没有采用多次实验取平均值的方法 B.利用公式
计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.利用公式
计算重物速度
【答案】AB mghB
C
【解析】
(1)打点计时器使用交流电源,实验中需通过刻度尺测量点迹间的距离,从而求解瞬时速度,以及重力势能的减小量.验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,不需要测量质量,故选AB.
(2)从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量△Ep=mghB,B点的瞬时速度vB=
,则动能的增加量△Ek=
mvB2=
.
(3)由于纸带在下落过程中,重锤和空气之间存在阻力,纸带和打点计时器之间存在摩擦力,所以减小的重力势能一部分转化为动能,还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功,故重力势能的减少量大于动能的增加量,故C正确,故选C.
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