【题目】利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,从图示位置开始释放重锤。
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(1)请指出图甲中的错误及不妥之处(只需写出两处)。
① ② ;
(2)改进实验中错误及不妥之处后,某同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、2、3、4、5、6、7,测量各计数点到第一个打点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表:
计数点 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
h(m) | 0.124 | 0.194 | 0.279 | 0.380 | 0.497 | 0.630 | 0.777 |
v(m/s) | 1.94 | 2.33 | 2.73 | 3.13 | 3.50 | ||
v2(m2/s2) | 3.76 | 5.43 | 7.45 | 9.80 | 12.30 |
请在图乙坐标中,描点作出v2~h图线;由图线可知,重锤下落的加速度g′= m/s2(保留三位有效数字);若当地的重力加速度g= 9.80m/s2,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的重锺机械能守恒的依据 .
(3)某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验测得几组数据,画出
的图象如图丙所示,求出图线的斜率k,由图象可知a的质量m1 b的质量m2(选填“大于”或“小于”)。造成以上原因是实验过程中存在各种阻力,已知实验所用重物的质量m2=0.052kg,当地重力加速度g=9.78m/s2,则重物所受的平均阻力f= N。(结果保留两位有效数字)
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【题目】图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置,某同学完成了一系列实验操作后,得到了如图乙所示的一条纸带。现选取纸带上某清晰的点标为0,然后每两个计时点取一个计数点,分别标记为1、2、3、4、5、6,用刻度尺量出计数点l、2、3、4、5、6与0点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6。(重力加速度为g)
(1)已知打点计时器的打点周期为T,可求出打各个计数点时对应的速度分别为v1、v2、v3、v4、v5,其中v5的计算式v5=_____。
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(2)若重锤的质量为m,取打点0时重锤所在水平面为参考平面,分别算出打各个计数点时对应重锤的势能Epi和动能Eki,则打计数点3时对应重锤的势能Ep3=_____ (用题中所给物理量的符号表示);接着在E—h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek-h和Ep-h图线,求得Ep-h图线斜率的绝对值为k1,Ek-h图线的斜率为k2,则在误差允许的范围内,k1_____k2(填“>”、“<”或“=”)时重锤的机械能守恒。
(3)关于上述实验,下列说法中正确的是_____
A.实验中可用干电池作为电源 |
B.为了减小阻力的影响,重锤的密度和质量应该适当大些 |
C.实验时应先释放纸带后接通电源 |
D.图丙Ek—h图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能 |
(4)无论如何改进实验方法和措施,总有重力势能的改变量大于动能的改变量,原因是:_____。