
(23-24高一下·江苏南通·期中)“验证机械能守恒定律”实验采用以下两种方法:
(1)用图甲所示的装置进行实验。
①正确进行实验操作,选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计时点位置对应刻度尺上的读数如图乙所示,图中O是打点计时器打的第一个点,A、B、C、D、E分别是连续的计时点。若重锤质量为0.10kg,取g=9.8m/s2,计时器打点周期为0.02s,则重锤由初始位置O到打下计时点D的过程中,减少的重力势能为 J,打D点时重锤的速度为 m/s。
②关于本实验,下列说法正确的是 。
A.在重物大小合适的情况下,选择木块比选择铁块好
B.实验时要先释放重物,再接通打点计时器
C.选取的第一个计数点对应重物的速度可以不为零
D.重物下落的速度可以用v=gt来计算
③实验中产生误差的主要原因是 (选填“空气”或“摩擦”)阻力的影响。
(2)某实验小组利用智能手机的相关软件来验证机械能守恒定律,装置如图丙所示,实验步骤如下:
a.将手机放到盒子A中,测出盒子A和手机的总质量M,再将盒子A、B分别系在一条跨过定滑轮的不可伸长的轻质细线的两端;
b.调整盒子B中细沙的质量,使整个装置恰能处于静止状态;
c.在盒子B的下端挂一个质量为m的钩码C,用手拉住盒子A,稳定后由静止释放;
d.通过软件测得手机的加速度随时间变化的图像如图丁所示。
①根据图像,不考虑微小的波动影响,最好选择 时间段的运动过程,进行机械能守恒定律的验证,此过程盒子B的末速度大小vB= m/s。
②已知当地的重力加速度为g,钩码C下落h高度时的速度为v,若要验证机械能守恒定律,需要验证的关系式为 (用所给物理量的符号表示)。
【答案】(1) 0.54 3.28 C 摩擦
(2) 2s~35s 1.2
【知识点】验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
该题有详细解析可以查阅
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