问题 填空题

(1)在《验证机械能守恒定律》的实验中,已知重锤的质量为m,使用的交流电的频率为f.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量并通过计算,就可以验证机械能守恒定律.

①如图所示,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为sl,点C、E间的距离为s2,用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为vc______,打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤的重力势能的减少量为______,动能的增加量为______.

②某同学上交的实验报告显示,重锤增加的动能略大于重锤减小的重力势能,则出现这一问题的原因可能是______.(填字母)

A.重锤的质量测量错误

B.该同学实验操作时先释放纸带,后接通电源

C.重锤下落时受到的阻力过大

D.所用交流电源的实际频率f大于50赫兹.

答案

①在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,故C点的速度为:

vc=

s1+s2
4T
=
s1+s2
4
f

重力势能的减小量等于重力做功大小,故有:

△Ep=mg(s0+s1

动能增量为:EK=

1
2
m
v2c
=
mf2(s1+s2)2
32
  

故答案为:

s1+s2
4
f,mg(s0+s1),
mf2(s1+s2)2
32

 ②A、由mgh=

1
2
mv2可知,重锤的质量与实验的数据无关,所以重锤的质量测量错误 不会影响实验的数据,所以A错误;

B、先释放纸带,后接通电源,影响打点的多少,不会导致动能增量大于势能减小量,故B错误;

C、重锤下落时受到的阻力过大,会使物体的速度减小,不会使物体的动能变大,所以C错误;

D、交流电源的频率不等于50HZ.此时点之间的时间间隔不是0.02s,所以此时的测量的速度可能会大于真实的数值,导致重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,所以D正确.

故选D.

单项选择题
问答题 简答题