某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.
(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是_______,理由是____________________________________________
(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02 s,请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留三位有效数字)
(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2-h图线如图所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g=________m/s2.(结果保留两位有效数字)
图中游标卡尺的读数是 mm.螺旋测微器的读数是 mm.
用如图丙所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图丁给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图丁所示.已知m1=" 50g" 、m2="150g" ,取g=9.8m/s2,则(结果保留两位有效数字)
①.在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s;
②.在0~5过程中系统动能的增量△EK = J,系统势能的减少量△EP = J;
③.若某同学作出图象如图戊所示,则当地的重力加速度g′= m/s2.
某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
A.按如图摆好实验装置, |
B.将质量M=0.20 kg的小车拉到打点计时器附近,并按住小车, |
C.在总质量m分别为10 g、30 g、50 g的三种钩码中,挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩上, |
D.接通打点计时器的电源(电源频率为f=50 Hz), 然后释放小车,打出一条纸带。 |
①多次重复实验,从中挑选一条点迹清晰的纸带如图所示。把打下的第一点记作“0”,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用毫米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.0075 m,d2=0.03001m,d3=0.0675 m,d4=0.1200 m,d5=0.1875m,d6=0.2700 m,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8 m/s2)作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做功。则合力做功=______
,小车动能的改变量
=______
(结果保留三位有效数字)。
② 此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大,显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是 ; 。(写出两条即可)
如图所示,A、B、C、D为物体做平抛运动过程中依次通过的四个点,通过某种方法把四个点记录在了图纸上,图中的网格区域是由许多个正方形小方框构成(实验时,纸张竖直放置.网格竖直线和重垂线平行),每个正方形小方框的边长均为L=5cm.由于保存不当,纸张被污染了,导致C点的位置无法确定.现在想要用该实验图纸来研究平抛运动,()请回答以下问题:
(1)判断A点是否为平抛的起始点 (填“是”或“不是”)
(2)从A运动到B所用的时间为 s
(3)该平抛运动的初速度为 .
在用落体法验证机械能守恒定律时,某小组按照正确的操作选得纸带如图。其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中。(已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,重锤质量为mkg,计算结果均保留3位有效数字)
①图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是 段的读数,应记作 cm;
② 甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒, 他用AC段的平均速度作为B点对应的即时速度vB,则求得该过程中重锤的动能增加量△Ek= J, 重力势能的减少量△Ep= J。这样验证的系统误差总是使△Ek △Ep(选填“>”、“<” 或“=”);
③ 乙同学根据同一条纸带,同一组数据,也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,将打点计时器打下的第一个点O记为第1个点,图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用v=gt计算与B点对应的即时速度vB,求得动能的增加量△Ek= J。这样验证的系统误差总是使△Ek △Ep(选填“>”、“<” 或“=”)。
④ 上述两种处理方法中,你认为合理的是 同学所采用的方法。(选填“甲”或“乙”)