
(23-24高三上·河北保定·期末)某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,光滑斜面AB与半径为R的光滑圆弧面相切于斜面底端的B点,圆弧的最低点为C。他采用以下两种方案来验证质量为m的小球从斜面上某点由静止释放运动到C点的过程中机械能是否守恒。(当地重力加速度为g)
(1)方案一:
①他用20分度游标卡尺测量小球的直径d,如图乙所示,则小球直径 cm,在C点安装一个光电门;
②将小球从斜面上某点由静止释放,小球通过C点光电门时所用的时间为t,则小球通过C点时的速度 (用物理量符号表示);
③改变小球的释放位置,测得释放位置到C点的高度为h,重复②,得到多组释放高度h和对应时间t,以为横坐标,以h为纵坐标,将所得的数据点描点、连线,得到一条直线,若直线的斜率
,则表明小球在上述运动过程中机械能守恒。
(2)方案二:
①在圆弧最低点C安装一个力传感器;
②将小球从斜面上某点由静止释放,测得释放位置到C点的高度为h,并测得小球通过C点时传感器的示数F;
③改变小球的释放位置,重复②,得到多组释放高度h和对应传感器的示数F,以h为横坐标,以为F纵坐标,将所得的数据点描点、连线,得到一条直线,该直线的斜率为k,与纵轴的交点为b,若小球在上述运动过程中机械能守恒,则 ,
。(用物理量符号表示)。
【答案】 1.260
mg
【知识点】验证机械能守恒定律的实验目的
、原理与器材
、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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