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.如图给出的是实验

◎ 题目

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.如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=50 g、m2=150 g,则(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字)

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图所示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到直流电源上;
C.先释放m2,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)在打点0~5过程中系统动能的增量ΔEk=__________J,系统势能的减少量ΔEp=0.60J,由此得出的结论是_________________________________;
(3)若某同学作出v2-h图象,可以计算当地重力加速度g,请写出计算g的表达式____________.(用字母表示)

◎ 答案

(1)BC (2) 0.58  在误差允许的范围内,组成的系统机械能守恒 
(3)

◎ 解析


试题分析:(1)本实验打点计时器使用交流电源,使用时应先接通电源再释放物体,故BC两步是不当的;
(2)由于每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所以相邻两计数点间时间间隔T=0.10s,打“5”点时的速度,在打点0~5过程中系统动能的增量;由于系统重力势能减少量近似等于系统动能增加量,所以在误差允许的范围内,组成的系统机械能守恒;
(3)系统机械能减少量,系统动能的增量,所以根据机械能守恒有,故
点评:本题要知道系统机械能的减少量等于什么,系统动能的增加量指的是两个物体的动能增加量。

◎ 知识点

    专家分析,试题“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.如图给出的是实验…”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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