
(22-23高一下·安徽马鞍山·阶段练习)如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律。
(1)实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。这些方案中合理的是( )
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v
C.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔算出下落时间t,通过计算出瞬时速度v
D.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算得出高度h
(2)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示。图中O点为打点起始点,且速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为、
、
,已知重物质量为m,当地重力加速度为
,计时器打点周期为
。为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重物重力势能的减少量
,动能的增加量
(用题中所给字母表示)。
(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差,下列说法正确的是( )
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(4)某同学在实验中发现重物增加的动能略小于重物减少的重力势能,于是深入研究阻力f对本实验的影响。他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出图线,图像是一条倾斜直线,此直线斜率的物理含义是 (用数学表达式书写,可能用到的物理量为m、g、f)。
【答案】 A mgh2 BD/DB
【知识点】验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
、验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析
该题有详细解析可以查阅
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