题目内容

【题目】在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度g=9.8m/s2。选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为△Ep=______J;重物动能的增加量为△Ek=______J;但实验中总存在△Ep △Ek(填:小于、等于、大于),其原因是 。(计算结果取3位有效数字)

【答案】0.914;0.909;大于;空气阻力和摩擦力的存在。

【解析】试题分析:电源的频率,打点周期,两个计数点之间的时间间隔。从打下B点到打下D点的过程中,重物下落高度,

重力势能的减少量;

打B点时的速度,

打D点时的速度,

此过程中,动能的增加量

可见,即重力势能的减少量略大于动能的增加量,其原因是重物和纸带下落过程中,纸带与打点计时器间有摩擦力,空气有阻力,物和纸带下落过程要克服阻力和摩擦力做功,一部分机械能要转化成内能,故机械能总量减少。

练习册系列答案
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【题目】某实验小组用如图所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系。用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起,木板的右端固定了两个打点计时器,将两个质量相等的小车A、B放置在木板右端,用细线绕过滑轮组后与两小车相连。两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起。将两个打点计时器接在同一个电源上,确保可将它们同时打开或关闭。实验时,甲同学将两小车按住,乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码,再接通电源使打点计时器开始工作。打点稳定后,甲将两辆小车同时释放。在小车撞到定滑轮前,乙断开电源,两打点计时器同时停止工作。取下两条纸带,通过分析处理纸带记录的信息,可以求出两小车的加速度,进而完成实验。

请回答以下问题:

(1)下图为小车A后面的纸带,纸带上的0、1、2、3、4、5、6为每隔4个打印点选取的计数点,相邻两计数点间的距离如图中标注,单位为cm。打点计时器所用电源的频率为50Hz,则小车A的加速度a1= m/s2(结果保留两位有效数字)。同样测出车B的加速度a2,若a1∶a2近似等于 ,就可说明质量一定的情况下,物体的加速度与其质量成正比。

(2)丙同学提出,不需测出两小车加速度的数值,只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离x1、x2,也能完成实验探究。他的验证方法是 ,理由是 。

(3)下列操作中,对减少实验误差有益的是

A.换用质量大一些的钩码

B.换用质量大一些的小车

C.调整定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行

D.平衡小车运动时受到的摩擦力时,将细线与小车连接起来

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