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为了验证机械能守恒定律，某同学在墙壁上固定了竖直的标尺，让小钢球在标尺附近无初速释放，然后启动数码相机的连拍功能，得到了如右图所示的照片。已知相机连拍频率为10张/
网友投稿  2022-10-16 00:00:00  互联网

◎ 题目

为了验证机械能守恒定律，某同学在墙壁上固定了竖直的标尺，让小钢球在标尺附近无初速释放，然后启动数码相机的连拍功能，得到了如右图所示的照片。已知相机连拍频率为10张/秒，标尺的单位为cm，当地重力加速度为9.8m/s2。

① 为了获得钢球在B位置的动能，需要求得经B位置时的速度vB，下列求法中正确的是         （填序号），其中T为连拍相邻两张照片的时间间隔。
A．vB = gT    B．vB =   C．vB =
② 运用正确的方法可得钢球在D位置的速度vD =        m/s（取三位有效数字）；
③ 若要验证钢球在B、D间两点的机械能是否相等，除测定vB、vD外还需测量的物理量及符号是_________________________________；需验证的等式是__________________________________。造成本实验产生系统误差的原因是____________________。

◎ 答案

①C ②  ③BD之间的高度，  空气阻力做功

◎ 解析


试题分析：①钢球无初速释放，自由落体运动，匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度，所以,无法确定拍下A照片时钢球是否已经下落一段时间，选项AB错。
②根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度求得D位置的速度
③要验证机械能守恒，即减少的重力势能和增加的动能是否相等，从B点到D点，增加的动能，减少的重力势能，要验证他们是否相等，质量m可以约去，不需要测量，但是BD间的高度必须测量。只要验证就可说明机械能守恒。本实验中没有考虑空气阻力做功，所以有系统误差。

◎ 知识点

    专家分析，试题“为了验证机械能守恒定律，某同学在墙壁上固定了竖直的标尺，让小钢球在标尺附近无初速释放，然后启动数码相机的连拍功能，得到了如右图所示的照片。已知相机连拍频率为10张/…”主要考查了你对  【实验：探究小车速度随时间变化的规律】，【实验：探究弹力与弹簧伸长的关系】，【实验：探究加速度与力、质量的关系】，【实验：探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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