某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器.实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2.为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明.
(1)选出下列必要的实验测量步骤( )
A.用天平测出运动小物体的质量m |
B.测出A、B两传感器之间的竖直距离h(如图示) |
C.测出小物体释放时离桌面的高度H |
D.测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t |
(2)如果实验能满足________________________关系式(用所测的物理量表达),则证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。
(3)该同学设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种):
______________________________________________________________.
一根长为2 m、质量为20 kg的均匀细铁棒横卧在水平地面上,人若要把它完全竖立起来,人对铁棒所做的功不能少于_________.
如图所示,小球质量为m,大小不计,右边圆轨道半径为R,小球从h=3R处沿斜面滑下后,又沿圆轨道滑到最高点P处,在这一过程中,重力对小球所做的功为___________,小球重力势能减少了_____________.
在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)打点计时器的放置要求是__________;开始打点记录时,应__________.
(2)如果以v2/2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线是__________,该线的斜率是__________.
在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz.查得当地的重力加速度g="9.80" m/s2,所用的重物的质量为m(kg).实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图7-8-3,把第一个点记作O,另外连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18cm、77.76 cm、85.73cm,根据以上数据,可知重物由打O点运动到打C点,重力势能减少量等于_________J,动能的增加量等于_________J.(取三位有效数字)
图7-8-3
“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法.
(1)用公式mgh=mv2时,对纸带上起点的要求是____________,为此目的,所选择的纸带一、二两点间距应接近_______________.
(2)若实验中所用的重锤质量m=1kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s,则记录B点时,重锤的速度vB=__________,重锤动能EkB=___________.从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是____________,因此可得出的结论是___________.