为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。在实验中,已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S,自由下落的重锤质量m=2kg,如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O点

◎ 题目

为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。在实验中,已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S,自由下落的重锤质量m=2kg,如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O点是打出的第一个点,A、B、C是在纸带上取出的三个计数点,AB、BC间各有一个点未画出。经测得A、B、C三点到O点的距离分别为:S1=12.9cm,S2=20.6cm,S3=28.9cm,g="9." 80m/s2,完成以下问题:

1)纸带的       端(选填“左”或“右’)与重物相连;
2)根据图上所得的数据,应取图中O点和      点来验证机械能守恒定律;
3)从O点到所取点,重物重力势能减少量=    J,动能增加量=    J;(结果保留3位有效数字)
4)由计算可得实验的结论是                                             。

◎ 答案

1) 左 端  2)  B 点3) = 4.04 J,= 4.00 J;
4)由计算可得实验的结论: 在误差范围内,重物下落过程中机械能守恒  

◎ 解析

(1)重物下落时做匀加速运动,故纸带上的点应越来越远,根据这个关系判断那一端连接重物.
(2)验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=mv2之间的关系,所以我们要选择能够测h和v的数据.
(3)减少的重力势能△Ep=mgh,增加的动能△Ek=mv2,v可由从纸带上计算出来.
(4)在实验误差允许的范围内,重锤机械能守恒
解:(1)重物下落时做匀加速运动,故纸带上的点应越来越远,故应该是左端连接重物.
(2)验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=mv2之间的关系,所以我们要选择能够测h和v的数据.故选B点.
(3)减少的重力势能△Ep=mgh=4.04J     vB= 所以:增加的动能△Ek=mv2=4.00J
(4)在实验误差允许的范围内,重锤机械能守恒
点评:正确解答实验问题的前提是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所测数据,如何测量计算,会起到事半功倍的效果.

◎ 知识点

    专家分析,试题“为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。在实验中,已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S,自由下落的重锤质量m=2kg,如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O点…”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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