在用自由落体运动验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O点是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B

◎ 题目

在用自由落体运动验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O点是起始点,ABC是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到ABC各点的距离,并记录在图中(单位cm)。已知打点计时器电源频率为50Hz,重锤质量为m,当地重力加速度g=9.80m/s2

(1)这三组数据中不符合有效数字读数要求的是_______________;
(2)该同学用重锤取OB段的运动来验证机械能守恒定律,先计算出该段重锤重力势能的减小量为_________,接着从打点计时器打下的第一个点O数起,数到图中B点是打点计时器打下的第9个点,他用vB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度,得到动能的增加量为___________(均保留三位有效数字)。这样他发现重力势能的减小量__________(填“大于”或“小于”)动能的增加量,造成这一错误的原因是                                  

◎ 答案

(1)OC;(2)1.22m,1.23m,小于,实际测得的高度比自由落体对应下落的高度小

◎ 解析


试题分析:(1)毫米刻度尺测量长度,要求估读即读到最小刻度的下一位.
这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段:15.7,应记作15.70cm.
(2)重力势能减小量
中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小:
由于物体下落过程中存在摩擦阻力,因此动能的增加量小于势能的减小量,
(3)即:重力势能的减少量小于动能的增加量,原因是:v是按照自由落体计算的,实际运动不是自由落体运动,有阻力,对应的下落高度比实际测得的高度要大.
点评:正确解答实验问题的前提是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等,会起到事半功倍的效果.

◎ 知识点

    专家分析,试题“在用自由落体运动验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O点是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B…”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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