8.如图1,三个实验场景A、B、C分别是某同学按照课本中的要求所做的“探究加速度与力、质量的关系”实验、 “探究功与速度变化的关系”实验、“验证机械能守恒定律”实验。该同学正确操作获得了一系列纸带,但由于忘了标记,需要逐一对应分析。图2是该同学在实验中获得的一条纸带,图中纸带上各点是打点计时器连续打下的点。已知所用打点计时器频率为50Hz,完成以下问题。
(1)由图2纸带可求出加速度大小为_______m/s2(保留二位有效数字),该纸带所对应的实验场景是_______(填A、B或C),其理由是_____________________;
(2)选用场景C的装置来“验证机械能守恒定律”的实验中,下列说法正确的是_______;
A.应选择下端带橡胶垫的重物
B.本实验不能使用电火花计时器
C.本实验必须选用打第1、2两个点之间的距离为2mm的纸带
D.根据v=g t计算重物在t时刻的速度从而获得动能
(3)三个实验都用到了纸带,场景B中通过纸带以获取_______。
(1)2.5m/s2 A;场景B变加速运动,场景C接近重力加速度
(2)A
(3)橡皮筋恢复原长时的速度
(1)由图读出各点对应的刻度为
由以上数据分析可得相邻两点的位移之差,
所以
该纸带所对应的实验场景是A理由是场景B变加速运动,场景C接近重力加速度。
(2)A.为了减小空气阻力的影响,在选择重物时,要选择密度大,体积小的物体,即应选用质量较大,并且下端有橡胶垫的重锤,故A正确;
B.本实验可以使用电为花计时器,故B错误;
C.本实验可以比较减少的重力势能与增加的动能之间的数值来判断机械能是否守恒,所以不一定必须选用打第1、2两个点之间的距离为2mm的纸带,故C错误;
D. 根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度计算在t时刻的速度,故D错误;
所以本题答案选A
(3)橡皮筋恢复原长时弹性势能转化为动能,所以场景B中通过纸带以获取橡皮筋恢复原长时的速度。
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,清楚该实验的误差来源,根据实验数据求得物体的加速度,比较三个实验特点,结合加速度值得出相应的场景。
不能准确读出相应的数据,对不同的实验的原理的准确理解,相关数据的处理。