题目内容
【题目】如图甲示为“验证机械能守恒定律”的实验装置。某同学正确操作得到的一条纸带如图乙所示,O为第一个点,A、B、C为三个连续点,已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,实验中夹子和重物的质量m=250 g,当地的重力加速度取g=9.8 m/s2。
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(1)现有的器材:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带夹子的重物、导线若干。为完成此实验,除了所给的器材,还需要_____。(填选项前的字母)
A.刻度尺 B.秒表 C.220 V交流电源 D.低压交流电源
(2)根据图乙中纸带可以判断,实验时纸带的_________(填“左”或“右”)端和重物相连接。
(3)若选取图中B点来验证机械能守恒定律,则夹子和重物重力势能减少量Ep=__________J,动能增加量Ek=___________J(以上均要求保留2位有效数字)。
(4)实验中发现夹子和重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是___________。
【答案】AD 左 0.44 0.42 纸带与限位孔间存在摩擦,夹子和重物下落过程受到空气阻力
【解析】
(1)打点计时器可以测量时间,不需要秒表,在实验中需要测量速度和下落的距离,所以需要刻度尺;因为在实验中是比较mgh和
的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平称重物和夹子的质量;电磁打点计时器需接到4-6V低压交流电源上。故选AD;
(2)重物下落时做匀加速运动,故纸带上的点应越来越远,故应该是左端连接重物;
(3)减少的重力势能:
△Ep=mgh
代入数据解得:
△Ep=0.44J
根据匀变速推论有:
m/s
增加的动能:
J
(4)因为纸带与限位孔间存在摩擦,夹子和重物下落过程受到空气阻力,所以夹子和重物增加的动能略小于减少的重力势能。
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