(14分)某研究性学习小组利用如图1所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒.从高处由静止开始下落,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

◎ 题目

(14分)某研究性学习小组利用如图1所示的实验装置验证组成的系统机械能守恒.从高处由静止开始下落,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.图2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 、 ,则(取10m/s2

①下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到直流电源上;
C.先释放,再接通电源打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离.
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能.
其中操作不当的步骤是:                   .(填选项对应的字母).
②在纸带上打下记数点5时的速度=      m/s(结果保留两位有效数字);
③在打点0~5过程中系统动能的增量=    J(结果保留两位有效数字),系统势能的减少量=    J(结果保留两位有效数字),由此得出的结论是                                    
④若某同学作出图像如题6(2)图3,写出计算当地重力加速度的表达式            ,并计算出当地的实际重力加速度=      

◎ 答案

①BC (2分)  ②2.4 (2分)
③0.58 (2分),0.60 (2分),在误差允许的范围内, 、组成的系统机械能守恒 (1分)
(3分)   9.7 (2分)

◎ 解析


试题分析:①其中操作不当的步骤是: B、将打点计时器接到电源的“交流”上;C、开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差.故选BC.
②利用匀变速直线运动的推论
③系统动能的增量
系统重力势能减小量;实验中由于空气阻力和摩擦阻力做负功,导致略小于,由此可得出结论:在误差允许的范围内, 、组成的系统机械能守恒。
④由机械能守恒定律:,可得,则图象的斜率,求得

◎ 知识点

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