
(2024·北京延庆·统考一模)某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。
(1)在实验操作过程中,下列做法正确的是
A.实验中打点计时器可以使用直流电源
B.实验时应先接通打点计时器的电源再释放纸带
C.实验时纸带与打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上
D.打点计时器、天平和刻度尺都是本实验必须使用的测量仪器
(2)如图所示为某次实验打出的纸带,取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,通过测量并计算出点A距起始点O的距离为S0,AC间的距离为S1,CE间的距离为S2,若相邻两点的时间间隔为T,重锤质量为m,重力加速度为g。根据这些条件计算从O点到C点的过程中重锤重力势能的减少量∆EP= ,动能的增加量∆Ek= 。
(3)利用该装置还可以测量当地的重力加速度,某同学的做法是以各点到起始点的距离h为横坐标,以各点速度的平方v2为纵坐标,建立直角坐标系,用实验测得的数据绘制出v2-h图像,如图所示。请画出v2-h图线并求得当地重力加速度g= m/s2。(结果保留三位有效数字)
(4)小刚利用气垫导轨和光电门等器材验证机械能守恒定律,图是实验装置的示意图。实验时开启气泵,先将气垫导轨调至水平,然后滑块通过细线与托盘和砝码相连。将滑块从图示位置由静止释放,读出挡光条通过光电门的挡光时间为t。已知刚释放时挡光条到光电门的距离为l,挡光条的宽度为d,且l,托盘和砝码的总质量为m,滑块和挡光条的总质量为M,当地的重力加速度为g。在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中,系统重力势能的减少量∆EP=mgl;系统动能的增加量∆Ek= 。在误差允许的范围内,如果∆EP=∆Ek,则可验证系统的机械能守恒。
【答案】(1)BC (2)
(3)9.75/9.76/9.77/9.78/9.79/9.80 (4)
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