利用如图所示装置进行“验证机械能守恒定律”的实验时,需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度ν和下落高度h,某班同学利用实验得到的纸带设计了以下四种测量方案。
A.用刻度尺测出重物下落高度h,并测出下落时间t,通过计算出瞬时速度ν。
B.用刻度尺测出重物下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v。
C.根据做匀变速直线运动时纸带时器纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算出高度h。
D.用刻度尺测出重物下落的高度图h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度ν。
(1)以上方案中只有一种最合理,最合理的是_________。(填入上述方案相应的字母)
(2)要使该实验误差尽量小,下列注意点正确的是_________。(填入相应的字母)
A.使重物的质量越大越好,但悬挂时不能拉断纸带
B.选用电火花计时器比电磁打点计时器更好,可减小阻力的影响
C.测长度时保持纸带悬挂状态,刻度尺的读数更准确
D.纸带越长越好
在“验证机械能守恒定律”的实验中,要验证的是重物重力势能的减少量等于动能的增加量。以下步骤仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余的或错误的有()
A.用天平称出重物的质量
B.把打点计时器固定到铁架台上,并用导线把它和交流电源连接起来
C.把纸带的一端固定到重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重物提升到一定高度
D.用停表测出重物下落的时间
如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律,摆锤A拴在长为L的轻绳一端,轻绳另一端固定在O点,在A上放一个质量很小的小铁块,现将摆锤拉起,使绳与竖直方向成θ角,由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P的阻挡而停止运动,之后铁块将飞离摆锤做平抛运动.
(1)为了验证摆锤在运动过程中机械能守恒,必须求出摆锤在最低点的速度.为了求出这一速度,还应测量的物理量有__________.
(2)用测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=__________.
(3)用已知的和测得的物理量表示摆锤在运动过程中机械能守恒的关系式为______.
如图所示,用倾斜放置的气垫导轨验证机械能守恒定律。已知滑块和遮光条的总质量为m,遮光条的宽度为d,重力加速度为g。现将滑块由静止释放,两个光电门G1和G2分别记录了遮光条通过光电门的时间t1和t2,则滑块通过两个光电门过程中动能的增加量______,通过两个光电门过程中重力势能的减少量______(用图中所标符号表示)。若两者在实验误差允许范围内相等,则滑块在下滑过程中机械能守恒。若实验中滑块以初速度v0下滑,则上述方法______(选填“能”或“不能”)验证机械能守恒。
在用落体法验证机械能守恒定律的实验中:
(1)所用重物质量m=1.0 kg,打点计时器所用电源频率为50 Hz,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起始点O到该点的距离),则在打B点时,重物的速度vB=________ m/s,重物的动能EkB=________ J,从开始下落到打B点时,重物的重力势能减少量是________ J(g取9.8 m/s2,结果保留两位有效数字).
(2)根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以v2为纵轴,以h为横轴,画出的图线应是下图中的(___)
用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,若按正确的实验步骤进行,并选出如图乙所示的纸带,回答下列问题:
(1)纸带的__________(选填“左”或“右”)端与重物相连。
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤(示意图如图甲所示):
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的交流输出端上;
C.用天平测量出重物的质量;
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.测量纸带上打出的某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重物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和操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的横线上,并改正不恰当的步骤:没有必要进行的步骤是_______,理由是_________,操作不恰当的步骤是______,改正为__________。