题目内容
【题目】在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点间的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.求:
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①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=____________(保留两位有效数字)。
②从起点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能减小量ΔEP=___________,动能的增加量ΔEk=__________(保留两位有效数字)。
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③ 即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验求得的ΔEp也一定略大于ΔEk,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因 ( )
A.重物下落的实际距离大于测量值
B.重物质量选用得大了,造成的误差
C.重物在下落的过程中,由于摩擦生热造成的误差
D.先释放纸带后开动计时器造成的误差
④某同学利用自己在做该实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2为纵轴画出了如图的图线。则图线的斜率近似等于_________。
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A.19.6 B.9.80 C.4.90
图线未过原点O的原因是_______________。
【答案】(2)① 0.97m/s;②△Ep=0.48J;△Ek=0.47J;③C;④ A;实验过程先释放重物后通电。
【解析】
试题分析:(2)① 物体的速度vB=
= 0.97m/s;②物体重力势能减小量ΔEP=mg×OB=1kg×9.8m/s2×0.0486m=0.48J;动能的增加量ΔEk=
=
=0.47J;③该系统误差产生的主要原因是重物在下落的过程中,由于摩擦生热造成的误差,选项C正确;④若取下落点为计时点,则mgh=
,故v2与h的图线的斜率为2g,即约为19.6,选项A正确;图线未过原点O,说明当h=0时,物体已经有一定的速度了,即实验的过程可能是先释放重物后通电造成的。