题目内容

在“验证机械能守恒定律”的实验中,
(1)选出一条纸带如图所示,其中O点为起始点(速度为零为)取A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz交流电,用最小刻度为mm的刻度尺,测得OA=11.10cm,OB=17.69cm,OC=25.00cm,设重锤的质量为m,取g=9.8m/s2,根据以上数据,当振针打到B点时,重锤的重力势能比开始下落时减小了______,这时它的动能是______,
结论是:在误差允许的范围内,重锤的机械能守恒.为增加该实验小组实验结果的可靠性,你认为应该______ 
(2)该同学从实验结果发现,当使用钩码拉动纸带下落时,加速度比实际的重力加速度小.为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法______.

【答案】分析:根据下降的高度求出重力势能的减小量,通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,从而求出动能的增加量.为了增加实验结果的可靠性,可以可以重复进行多次实验或一次下落过程中测出多个位置的速度.比较重物在这些位置上动能和势能之和.
解答:解:(1)重锤重力势能的减小量为△Ep=mgh=m×9.8×0.1769≈1.734m,B点的速度,则B点的动能
在误差允许的范围内,重锤的机械能守恒.为增加该实验小组实验结果的可靠性可以重复进行多次实验或一次下落过程中测出多个位置的速度.比较重物在这些位置上动能和势能之和.
(2)为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,将钩码换成质量较大的重锤,减小阻力的相对影响.
故答案为:(1)1.734m,1.711m,可以重复进行多次实验或一次下落过程中测出多个位置的速度.比较重物在这些位置上动能和势能之和.
(2)将钩码换成质量较大的重锤.
点评:解决本题的关键知道实验的原理,以及掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解加速度和瞬时速度.
练习册系列答案
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(2010?成都二模)(1)在验证“机械能守恒定率”的试验中:
①下面叙述正确的是
AB
AB
(填序号字母)
A.选用的重物的体积应当小一些
B.操作时应先通电再释放纸带
C.应该选用点迹清晰,且第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行分析
D.电磁打点计时器都应接在电压为20V的交流电源上
②实验室有下列器材可供选用:铁架台,电磁打点计时器(包括复写纸),纸带,停表,低压交流电源(带开关),导线,天平,刻度尺.
其中不必要的器材有
停表,天平
停表,天平
;缺少的器材是
重物
重物

(2)某同学想测某个电阻的电阻值Rx(约为130Ω),为此他找来下列器材:
A.电流E:电动势约为1.5V,内阻可忽略不计
B.电流表A1:量程为0~10mA,内电阻r1=10Ω
C.电流表A2:量程为0~20mA电阻r2约为5Ω
D.定值电阻R0:阻值R0=90Ω
E.滑动变阻器R1:最大阻值为20Ω
F.滑动变阻器R2:最大阻值为1000Ω
G.单刀单掷开关S,导线若干
①该同学的设计思路是:先将其中一只电流表改装成电压表,然后利用伏安法测出Rx.为了尽量准确的测出Rx的阻值,请你根据找到的器材和该同学的设计思路,在虚线框内画出实验电路图,并标出器材符号.
②你所选用的滑动变阻器是
R1
R1
(填器材序号字母或器材符号).
③若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为:Rx=
I1(R0+r1)
I2-I1
I1(R0+r1)
I2-I1

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