题目内容
【题目】某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”,实验装置如图甲所示。让重锤从高处由静止开始下落,打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对图中纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。
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(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是_____。
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.调整打点计时器的限位孔,使它在同一竖直线上
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物
(2)选出一条清晰的纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以频率为
的交变电流。用分度值为
的刻度尺测得
,
,
,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为
。重力加速度
,甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_____
;此时重锤的速度_____
,此时重锤的动能比开始下落时增加了_____
。(结果均保留三位有效数字)
(3)大多数同学的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_____(填正确答案标号)。
A.利用公式
计算重物速度
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.没有采用多次实验取平均值的方法
【答案】AB 1.85 1.90 1.81 C
【解析】
(1)[1]
A.使用质量大的重锤可以减小阻力的影响,选项A正确;
B.需要调整打点计时器的限位孔,使它在同一竖直线上,减小摩擦阻力,选项B正确;
C.重物质量大小并不影响测量结果,选项C错误;
D.不是用手托着重物,而是用手提着纸带的上端,先接通电源,再释放重物,选项D错误。
故选AB。
(2)[2]当打点计时器打到B点时,重锤的重力势能减少量
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[3]打B点时重锤的速度
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[4]此时重锤的动能增加量
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(3)[5]重物重力势能的减少量大于动能的增加量,是因为重物下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响,错误C正确,ABD错误。
故选C。