题目内容
在用落体法验证机械能守恒定律时,某小组按照正确的操作选得纸带如图。其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中。(已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,重锤质量为mkg,计算结果均保留3位有效数字)![]()
① 图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是 段的读数,应记作 cm;
② 甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒, 他用AC段的平均速度作为B点对应的即时速度vB,则求得该过程中重锤的动能增加量△Ek= J, 重力势能的减少量△Ep= J。这样验证的系统误差总是使△Ek △Ep(选填“>”、“<” 或“=”);
③ 乙同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,将打点计时器打下的第一个点O记为第1个点,图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用v=gt计算与B点对应的即时速度vB,求得动能的增加量△Ek= J。这样验证的系统误差总是使△Ek △Ep(选填“>”、“<” 或“=”)。
④ 上述两种处理方法中,你认为合理的是 同学所采用的方法。(选填“甲”或“乙”)
① OC, 15.70;--------(2分) ② 1.20 ,1.22, < ;---------(3分)
③ 1.23, > 。---------(2分) ④ 甲 。---------(1分)
解析试题分析:①毫米刻度尺读数要估读到毫米下一位,即估读到毫米下一位,OC长度读数到1毫米,不符合读数要求。应记作
。②AC段的平均速度即B点瞬时速度
,则系统增加的动能
,重力势能减少了
,由于摩擦力的作用部分重力势能转化为动能,所以
.③B是打点计时器打下的第9个点,所以B点的速度
,动能的增加量
,这样做把加速度按照自由落体计算,没有考虑摩擦力的作用,理想状态下等于减少的重力势能,但是打第一个点时,纸带已经运到,测量的高度小于实际下落的高,所以会使得
。④乙方案中直接把加速度按照重力加速度计算,不符合事实,而且误差大,所以合理的是甲方案。
考点:验证机械能守恒实验探究分析
(4分)(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是( )
| A.两根细绳必须等长 |
| B.同一次实验中,O点位置不允许变动 |
| C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间的夹角必须取90° |
| D.实验中,要始终将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点 |
橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F = kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关。理论与实验都表明
,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
①在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是
| A.N | B.m | C.N/m | D.N/m2 |
可求得该橡皮筋的劲度系数k = N/m 。
③若该橡皮筋的原长是10.0cm,面积是1.0mm2,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是 (保留两位有效数字)。