20.如图1所示为利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验装置.
①安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示(其中一段纸带图中未画出).图中O点为打出的起始点,且速度为零.选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点.其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示.已知打点计时器打点周期为T=0.02s.由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE=3.04 m/s(结果保留三位有效数字).

②若已知当地重力加速度为g,代入图中所测的数据进行计算,并将$\frac{1}{2}$vE2与gh2进行比较(用题中所给字母表示),即可在误差范围内验证,从O点到E 点的过程中机械能是否守恒.
③某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏,找不到打出的起始点O了,如图3所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量:以A点为起点,测量各点到A点的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2-h图象.图4中给出了a、b、c三条直线,他作出的图象应该是直线a;由图象得出,A点到起始点O的距离为10.0cm(结果保留三位有效数字).

④某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验,他设计的实验装置如图5所示,用细线的一端系住一个较重的小铁锁(可看成质点),另一端缠系在一支笔上,将笔放在水平桌面的边上,用较重的书压住.将铁锁拉至与桌面等高处(细线拉直),然后自由释放.在笔的正下方某合适位置放一小刀,铁锁经过时,细线立即被割断,铁锁继续向前运动,落在水平地面上.测得水平桌面高度为H,笔到铁锁的距离为L,笔到铁锁落地的水平距离为s.若满足s2=4l(h-l)(用L、H表示),即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒.
19.在利用打点计时器时验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中.
(1)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h,某小组的同学利用实验得到的纸带,共设计了以下四种测量方案,其中正确的是D
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v;
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v;
C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算出高点h;
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前、后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v.
(2)已知当地重力加速度为g,使用交流电的频率为f.在打出的纸带上选取连续打出的五个点A、B、C、D、E,如图所示,测出A点距离起始点O的距离为S0,A、C两点间的距离为S1,C、E两点间的距离为S2,根据前述条件,如果在实验误差允许的范围内满足关系式$32g({s_0}+{s_1})={f^2}{({s_1}+{s_2})^2}$,即验证了物体下落过程中机械能是守恒的.而在实际的实验结果中,往往吹出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量,出现这样结果的主要原因是打点计时器对纸带的阻力做功.
 0  132995  133003  133009  133013  133019  133021  133025  133031  133033  133039  133045  133049  133051  133055  133061  133063  133069  133073  133075  133079  133081  133085  133087  133089  133090  133091  133093  133094  133095  133097  133099  133103  133105  133109  133111  133115  133121  133123  133129  133133  133135  133139  133145  133151  133153  133159  133163  133165  133171  133175  133181  133189  176998 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网