(2009•中山市模拟)用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流

(2009•中山市模拟)用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定待律.
①下面列举出了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等
于增加的动能.
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤(简要地说明理由).
______.
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图2所示,根据打出的纸带,选取带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距离起始点O的距离为s0,A、C两点间的距离为s1,C、E两点间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a表达式为:a=
(s2-s1)f2
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(s2-s1)f2
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a510824 1年前 已收到1个回答 举报

小丕子 幼苗

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解题思路:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的加速度.

①没有必要进行的步骤是:
因为我们是比较mgh、[1/2]mv2的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平.故C没有必要.故选C.
操作不恰当的步骤是:
应将打点计时器接到电源的交流输出端上,故B错误.
开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故D错误.
②利用匀变速直线运动的推论△x=at2
a=[△x
t2=
s2-s1
4T2=
(s2-s1)f2/4].
故答案为:①步骤B是错误的,应该接到电源的交流输出端;步骤C不必要,因为根据测量原理,重锤的动能和势能中都包含了质量m,可以约去;步骤D是错误的,应该先接通电源,待打点稳定后再释放纸带.

(s2-s1)f2
4

点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律.

考点点评: 纸带问题的处理是力学实验中常见的问题.我们可以纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.

1年前

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