(12分)用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出

◎ 题目

(12分)用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)

⑴若图中用的是电火花打点计时器,则应使用(    )
A.4~6V直流电源和复写纸
B.4~6V交流电源和墨粉纸
C.220V直流电源和复写纸
D.220V交流电源和墨粉纸
⑵在打点0~5过程中系统动能的增量ΔEk       J,系统势能的减小量ΔEp       J,由此得出的结论是                                                                
⑶若某同学作出-h图象如图,可求出当地的重力加速度g=       m/s2

◎ 答案

⑴D;⑵0.58,0.60,在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒;⑶9.7

◎ 解析


试题分析:⑴电火花打点计时器使用的是220V交流电源和墨粉纸,故选项D正确;
⑵根据纸带中数据可知,在打5点时,m1、m2对应的速度大小为:v=×10-2m/s=2.4m/s
在打点0~5过程中系统动能的增量为:ΔEk=0.5×0.2×2.42J=0.58J
系统势能的减小量为:ΔEp=(m2-m1)gh=0.1×10×(38.40+21.60)×10-2J=0.60J
由此得出的结论是在实验误差允许的范围内,ΔEk=ΔEp,即m1、m2组成的系统机械能守恒
⑶由⑵中分析可知,=(m2-m1)gh,即在-h图象中图线的斜率k=
根据图象可知:k=m/s2=4.85m/s2,所以:g=9.7m/s2

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出…”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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