(Ⅰ)(8分)用如图装置验证机械能守恒定律,跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B,A下端与通过打点计时器的纸带相连,B上放置一质量为m的金属片C,固定的金属圆环D处在B的正下方。系统静止时C、D间的高度差为h。先接通电磁打点计时器,再由静止释放B,系统开始运动,当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止。
①整个运动过程中纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出,已知打点计时器的工作频率为50 Hz。由此可计算出C被阻挡前B的加速度大小a =
m/s
2;B刚穿过D时的速度大小v =
m/s(结果保留两位有效数字)。
②该实验中需验证等式是
(用M、m、v和重力加速度g表示)。还可运用图象法加以验证:改变物块B的释放位置,重复上述实验,记录每次C、D间的高度差h,并求出B刚穿过D时的速度v,作出v
2 – h图线如图丙所示,根据图线得出重力加速度的表达式g=
,代入数据再与当地的重力加速度大小比较,判断系统机械能是否守恒。
③在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的一个办法。
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