問題詳情:
如圖1所示,某同學利用自由落體運動進行“驗*機械能守恆定律”的實驗:
(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架台(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是_________ ;
A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)
(2)實驗中,該同學先接通電源,再釋放重物,得到一條圖2所示的紙帶,其中O點為打點計時器打下的第一個點,A、B、C為紙帶上所打的三個點,測得它們到起始點O的距離分別為h1、h2、h3,在A和B、B和C之間還各有一個點。已知當地重力加速度為g,打點計時器打點的週期為T,重物的質量為m,從打O點到打B點的過程中,重物的重力勢能減少量ΔEp=_______,動能增加量ΔEk=____________;
(3)該實驗沒有考慮各種阻力的影響,這屬於本實驗的___________誤差(選填“偶然”或“系統”)。由此看,該同學數據處理的結果比較合理的應當是ΔEp_____ΔEk(選填“>”、“=”或“<”);
(4)若所受阻力不能忽略,利用紙帶及以上數據,寫出平均阻力的表達式f=________。
【回答】
(1). AB (2). (3). (4). 系統 (5). > (6).
【解析】(1)打點計時器需接交流電源;實驗中需要用刻度尺測量點跡之間的距離,從而求出瞬時速度以及重力勢能的減小量;實驗中驗*動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等,質量可以約去,不需要用天平測量質量,故選AB。
(2)從打O點到打B點的過程中,重物的重力勢能變化量
B點的瞬時速度
則動能的增加量
(3)該實驗沒有考慮各種阻力的影響,屬於系統誤差;
由於阻力的影響,該同學數據處理的結果比較合理的應當是。
(4)重錘下落過程中,受到重力和阻力作用,根據牛頓第二定律得
由紙帶數據可得加速度
重錘在下落過程中受到的平均阻力的大小
知識點:機械能守恆定律
題型:實驗,探究題