问题 问答题

在《验证机械能守恒定律》实验中,两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置,采用两种不同的实验方案进行实验.

①在甲图中,下落物体应选择密度______(选填“大”或“小”)的重物;在乙图中,两个重物的质量关系是m1______m2(选填“>”、“=”或“<”);

②采用图乙的方案进行实验,除图中的器材外,还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和______;

③某次实验所打纸带如图丙所示,O为第一个点,A、B、C、D点到O点的距离已标出,打点时间间隔为0.02s,则记录C点时,重物速度vC=______m/s(保留三位的效数字).

④比较两种实验方案,你认为______更合理,理由是______.

答案

(1)为了减小实验的误差,甲图中的重物应选择质量大,体积小的重物,即密度大的重物.

乙图是验证系统机械能是否守恒,m1向下运动,m2向上运动,所以m1>m2

(2)验证系统机械能是否守恒,即验证系统动能的增加量和系统重力势能的减小量是否相等,动能的增加量为△Ek=

1
2
(m1+m2)v2

重力势能的减小量为△EP=(m1-m2)gh.

可知需要测量两个重物的质量,所以实验器材还需要天平.

(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.

vC=

xBD
2T
=
0.049-0.0178
2×0.02
m/s=0.780m/s

(4)甲方案更合理,因为在乙图中受到细绳和滑轮之间的摩擦力的影响.

故答案为:(1)大,>

(2)天平

(3)0.780

(4)甲,乙图中受到细绳和滑轮之间的摩擦力的影响.

单项选择题
多项选择题