“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示采用重物自由下落的方法:
16.实验中,下面哪些测量工具是必需的
17.已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,当地的重力加速度g=9.80 m/s2,所用重物的质量为200 g。实验中选取一条符合实验要求的纸带如图所示,O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点。计算B点瞬时速度时,甲同学用v=2gxOB,乙同学用vB=,其中所选方法正确的是________ (选填“甲”或“乙”)同学;根据以上数据,可知重物由O运动到B点时动能的增加量等于__________J,重力势能减少量等于________J(计算结果均保留三位有效数字)。
根据实验原理,要比较减少的重力势能mgh、也增加的动能之间的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平,选项A错误;打点计时器使用的是交流电源,选项B错误;
需要刻度尺测量计数点间的距离,选项C正确;通过打点计时器打出的点可以计算时间,所以不需要秒表,选项D错误;综上本题选C。
从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚,明确需要测量的物理量及使用的仪器;
【考查方向】本题考查了验证机械能守恒定律知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与探究功与速度变化的关系等知识点交汇命题。
本题关键是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所用器材。
乙;;
计算B点瞬时速度时,若按甲同学的方法用,即认为纸带下落的加速度为g,则不需要计算速度vB的值也会有:,故甲的数据处理方法错误,应该选用乙同学的:某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度为:
,则重物由O运动到B点时动能的增加量;重力势能的减小量为:
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,从而得出动能的增加量,根据下降的高度求出重力势能的减小量;
本题关键掌握纸带问题的处理; 在纸带法实验中,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,计算过程中要注意单位的换算及结果有效数字的保留问题。