题目内容

2.“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图的甲或乙方案来进行.
(1)比较这两种方案,甲(选填“甲”或“乙”)方案好些.
(2)图丙是某种方案得到的一条纸带,测得每两个计数点间距离如图,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s,物体运动的加速度a=4.83m/s2(保留3位有效数字);
该纸带是采用乙(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的.
(3)如图丁是采用甲方案时得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是CD
A.vN=gnT
B.vN=g(n-1)T
C.vN=$\frac{{d}_{n+1}-{d}_{n-1}}{2T}$
D.vN=$\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$.

分析 (1)根据实验的原理和主要事项判断哪个方案好些.
(2)根据连续相等时间内位移之差是一恒量,运用逐差法求出加速度,确定纸带是由哪个方案得到的.
(3)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出N点的瞬时速度.

解答 解:(1)自由落体实验与斜面小车实验相比较,自由落体实验阻力较小,该方案好些.
(2)根据△x=aT2,运用逐差法得,a=$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$=$\frac{(21.5+26.4-11.9-16.7)×1{0}^{-2}}{4×0.01}$m/s2=4.83m/s2.
由于自由落体实验产生的加速度约等于g,可知该纸带是采用乙方案得到的.
(3)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出N点的速度,即vN=$\frac{{d}_{n+1}-{d}_{n-1}}{2T}$或vN=$\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$,不能根据v=gt求解N点的速度,否则就默认了机械能守恒,失去验证的意义.故选:CD.
故答案为:(1)甲 (2)4.83,乙 (3)CD

点评 书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚,同时要熟练应用所学基本物理知识进行数据处理.

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