用落体法验证机械能守恒定律的实验中,①运用公式12mv2=mgh验证机械能守恒定律,所选择的纸带第l、2点间的距离应接近______mm.②若实验中所用重锤的质量m=1kg,打点纸带如图所

◎ 题目

用落体法验证机械能守恒定律的实验中,
①运用公式
1
2
mv2=mgh
验证机械能守恒定律,所选择的纸带第l、2点间的距离应接近______mm.
②若实验中所用重锤的质量m=1kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s,图1中O为第一个点,测出A、B、C、D距O点的距离如图所示,则记录B点时,重锤的速度vB=______m/s,重锤的动能EK=______J,从开始下落起至B点重锤的重力势能的减小量是______J,由此可得出的结论是______.(g=10m/s2
魔方格

③根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,则以
v2
2
为纵轴、h为横轴画出的图象应是图2中的哪个.

◎ 答案

(1)打点计时器的打点频率为50 Hz,打点周期为0.02 s,
重物开始下落后,在第一个打点周期内重物下落的高度为
h=
1
2
gT2
=
1
2
×9.8×0.022m≈2mm

所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm.
(2)利用匀变速直线运动的推论
vB=
xAC
tAC
=0.59m/s,
重锤的动能EKB=
1
2
mvB2=0.174J
从开始下落至B点,重锤的重力势能减少量△Ep=mgh=1×9.8×0.0176J=0.172J.
得出的结论是在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.
(3)利用
1
2
v2-h图线处理数据,从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出:
mgh=
1
2
mv2,即
1
2
v2=gh
所以以
1
2
v2为纵轴,以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线,也就是图中的C.
故选C.
故答案为:(1)2
(2)0.59,0.174,0.172.
在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.
(3)C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“用落体法验证机械能守恒定律的实验中,①运用公式12mv2=mgh验证机械能守恒定律,所选择的纸带第l、2点间的距离应接近______mm.②若实验中所用重锤的质量m=1kg,打点纸带如图所…”主要考查了你对  【实验:验证机械能守恒定律】  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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