题目内容
【题目】某同学从实验室天花板处自由释放一钢球,用频闪摄影手段验证机械能守恒.频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次,照片上记录了钢球在各个时刻的位置.
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(1)操作时比较合理的做法是__________.
A.先打开频闪仪再释放钢球 B.先释放钢球再打开频闪仪
(2)频闪仪闪光频率为f,拍到整个下落过程中的频闪照片如下图所示,结合实验场景估算f可能值为(________)
A.0.1 Hz B.1 Hz C.10 Hz D.100 Hz
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(3)用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8及钢球直径,重力加速度为g.用游标卡尺测出钢球实际直径D,如下图所示,则D=_______cm.(已知实际直径与照片上钢球直径之比为k.)
(4)选用以上各物理量符号,验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为:2gs5=______.(用题中所给字母表示)
【答案】A C 4.55
kf 2(s6-s4)2
【解析】
(1)[1]从实验室天花板处自由释放一钢球,用频闪摄影手段验证机械能守恒,因此必须先打开频闪仪再释放钢球;
故A正确;故错误B;
故选A;
(2)[2]频闪仪闪光频率为
,而从天花板到地面约为3m,依据自由落体位移公式,既有:
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解得:
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由于从天花板到地面有8个间隔,因此频闪仪闪光周期
,那么频闪仪闪光频率为10Hz;故ABD错误;故C正确;
故选C;
(3)[3]游标卡尺的主尺读数为45mm,游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为0.1×5mm=0.5mm,所以最终读数为:
45+0.5=45.5mm=4.55cm
(4)[4]在
段运动过程中,
点的速度为:
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则动能的增加量为:
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而减小的重力势能:
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验证从
到
过程中钢球机械能守恒成立的关系式为:
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