在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中,有如下器材:A.打点计时器B.低压交流电源(附导线)C.天平(附砝码)D.铁架台(附夹子)E.重锤(附夹子)F.纸带G.秒表H.复写纸(1)其

◎ 题目

在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中,有如下器材:
A.打点计时器       B.低压交流电源(附导线)
C.天平(附砝码)     D.铁架台(附夹子)  
E.重锤(附夹子)     F.纸带
G.秒表            H.复写纸

(1)其中不必要的器材是_______________;还缺少的器材是_______________;
(2)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。已知当地的重力加速度g=9.80m/s2。实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点(静止点),A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.85cm。打点计时器电源为50Hz的交流电。若重锤质量为m,根据以上数据可以求得:当打点计时器打到B点时,重锤的重力势能比开始下落时减少了________J;此时重锤的动能比开始下落时增加了_______J,根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题可能是______________________(找出一种原因即可);
(3)如果重锤下落高度为h时对应的速度为v,以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出图线,则图线斜率的数值在理论上等于___________

◎ 答案

(1)CG,毫米刻度尺;
(2)1.88m,1.96m,做实验时先释放了纸带然后再合上打点计时器的电键(或“接通打点计时器是重锤已经具有初速度”、“重锤下落初速度不为零”、“释放纸带时手抖动了”等等);
(3)g(或重力加速度)。

◎ 解析


试题分析:(1)其中不必要的器材是:秒表,通过打点计时器打出的点可以计算时间;天平,因为我们是比较mgh、mv2的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平.缺少的是毫米刻度尺,我们需要用毫米刻度尺测量计数点间的距离.
(2)根据重力势能的定义式得出:当打点计时器打在B点时,重锤的重力势能的减少量为ΔEp=mgh2=1.88m,
利用匀变速直线运动的推论vB===m/s=1.98m/s,ΔEk=EkB-0=mvB2=1.96m.
以上发现:ΔEk>ΔEp,说明打出的第一个点已经具有了一定的速度.该实验小组在做实验时出现的问题可能原因是实验时先释放纸带,然后再接通打点计时器的电源.
(3)利用v2-h图线处理数据,由于mgh=mv2,那么图线应该是过原点的直线,其斜率为重力加速度g.

◎ 知识点

    专家分析,试题“在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中,有如下器材:A.打点计时器B.低压交流电源(附导线)C.天平(附砝码)D.铁架台(附夹子)E.重锤(附夹子)F.纸带G.秒表H.复写纸(1)其…”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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