19.(9分)如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转,横杆在转动过程中,由于摩擦阻力的作用,横杆会越转越慢。在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”,当“挡光圆柱”通过光电门时,光电门就记录挡光的时间间隔,“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比,可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度。横杆每转一圈,光电门就记录一次“挡光圆柱”挡光时间。
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n |
t(10-3s) |
v=d/t(m/s) |
v2(m2/s2) |
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1 |
2.778 |
1.80 |
3.24 |
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2 |
2.826 |
… |
3.13 |
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3 |
2.877 |
… |
3.02 |
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4 |
2.931 |
… |
2.91 |
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5 |
2.988 |
… |
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6 |
3.049 |
… |
2.69 |
|
7 |
3.113 |
… |
2.58 |
|
8 |
3.181 |
… |
2.47 |
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9 |
3.255 |
… |
2.36 |
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10 |
3.333 |
… |
2.25 |
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… |
… |
… |
… |
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在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t,并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方(部分数据如表中所示)。请计算表中当n=5时,v2=_____m2/s2;如果继续测量“挡光圆柱”的速度,那么当n=15时,“挡光圆柱”的速度为________m/s;根据表格中的数据可推理出“挡光圆柱”速度大小v与横杆转动圈数n的关系为___________。
17. (7分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,弧形轨道末端水平,离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,记录下相对应的钢球落点距轨道末端的水平距离s.
(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2=____ (用H、h表示)
(2)该同学经实验测量得到一组数据.如下表所示:
请在坐标纸上根据下表数据作出s2一h关系图
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h(10-1m) |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
6.00 |
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s2(10-1m2) |
2.62 |
3.89 |
5.20 |
6.53 |
7.78 |
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线(图中已画出).自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率_____(填“小于”或“大于”)理论值。
(4)从s2一h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率与理论值偏差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是