10.在驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,一同學(xué)進(jìn)行如下操作:
①將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器水平固定在鐵架臺(tái)上
②將長約0.5m的紙帶用小夾子固定在重物上后穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.用手提著紙帶,使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方
③先松開紙帶,后接通電源,讓重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)
④換幾條紙帶,重做上面的實(shí)驗(yàn)
⑤在打出的紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間距接近2mm,且點(diǎn)跡清楚的紙帶進(jìn)行測(cè)量,先記下O點(diǎn)的位置,依次再取四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D.求出相應(yīng)位置對(duì)應(yīng)的速度及其下落的高度
⑥將測(cè)量數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填入自己設(shè)計(jì)的表格中
⑦根據(jù)以上測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算相應(yīng)的$\frac{1}{2}{v^2}$和ghn的值.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
Ⅰ.以上操作有錯(cuò)誤的是①③;
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)中選出一條紙帶如圖所示,其中O點(diǎn)為起始點(diǎn),A、B、C、D為四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所選用電源是頻率為50Hz的交流電,用最小刻度為1mm的刻度尺,測(cè)得OA=11.13m,OB=17.69m,OC=25.9m.這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)據(jù)要求的是OC,在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B之間,B和C之間各還有一個(gè)點(diǎn),重錘的質(zhì)量為m=1.5kg,根據(jù)以上數(shù)據(jù),當(dāng)打點(diǎn)到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了2.60J,這時(shí)它的動(dòng)能是2.56J.(g=9.8m/s2

Ⅲ.實(shí)驗(yàn)中往往出現(xiàn)重錘的重力勢(shì)能減少量大于動(dòng)能的增加量,其主要原因是實(shí)驗(yàn)中存在阻力..

分析 Ⅰ解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng).實(shí)驗(yàn)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)豎直地固定在鐵架臺(tái)上,應(yīng)先接通電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后松開紙帶讓重物下落.
Ⅱ根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值.紙帶實(shí)驗(yàn)中,若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距,利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度.從而求出動(dòng)能.
Ⅲ重力勢(shì)能減少量大于動(dòng)能的增加量,說明產(chǎn)生了內(nèi)能,存在阻力.

解答 解:Ⅰ.以上操作有錯(cuò)誤的是①③,①中應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上,③中應(yīng)先接通電源,后松開紙帶,讓重物自由下落.
Ⅱ.這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)據(jù)要求的是OC,到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了mghB=1.5×9.8×0.1769J=2.60J,B點(diǎn)的速度為:${v_B}=\frac{{{h_{AC}}}}{2t}=\frac{{(25.9-11.13)×{{10}^{-2}}}}{2×0.04}m/s=1.846m/s$,B點(diǎn)的動(dòng)能為:${E_K}=\frac{1}{2}mv_B^2=2.56J$.
Ⅲ.實(shí)驗(yàn)中往往出現(xiàn)重錘的重力勢(shì)能減少量大于動(dòng)能的增加量,其主要原因是實(shí)驗(yàn)中存在阻力.
故答案為:Ⅰ①③,ⅡOC,2.60J,2.56J,Ⅲ實(shí)驗(yàn)中存在阻力.

點(diǎn)評(píng) 正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理,從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題,本實(shí)驗(yàn)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求瞬時(shí)速度,要能理解并熟練應(yīng)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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