某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料,完成后面问题。第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据

◎ 题目

某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料,完成后面问题。
第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现不知道当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度。
时刻
t1
t2
t3
t4
t5
速度v(m/s)
4.52
4.04
3.56
3.08
2.60
v2(m2/s2)
20.43
16.32
12.67
9.49
6.76

(1)在所给的坐标纸上作出v2—h图象;

(2)分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:_______________________;
(3)由图象求得的重力加速度是______m/s2(结果保留三位有效数字)。
第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示。图象的横轴表示小球距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek或机械能E。试回答下列问题:

(1)图乙的图象中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是___________(按顺序填写相应图线所对应的文字);
(2)根据图乙所示的实验图象,可以得出的结论是:_____________________________。

◎ 答案

(1)见解析

◎ 解析


试题分析:第1小组:(1)图示(2分);

(说明:不用刻度尺,随手画的不给分)
(2),即重力加速度的二倍(或2g)(2分);
(3)根据图中的数据代入可得9.41~9.85(2分)。(说明:填9.80不给分)
第2小组:(1)小球滑落过程中,重力做正功,重力势能减小,动能增加,机械能不变,故以此为:乙、丙、甲(2分);
(2)忽略阻力作用,小球下落过程机械能守恒(2分)。
点评:本题的关键是通过图像分析,所以一定要明白题中图像斜率的物理含义

◎ 知识点

    专家分析,试题“某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料,完成后面问题。第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据…”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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