⑴ 圖甲是「利用自由落體運動驗證機械能守恆」的實驗裝置.讓質量為m的重物自由下落,打出一條較為理想的紙
(1)若打點計時器沒有固定在豎直平面內,物體不可能做自由落體運動,在不能用此裝置驗證機械能守恆. 故答案為:豎直. (2)開始記錄時,應先給打點計時器通電打點,然後再釋放重物,讓它帶著紙帶一同落下,如果先放開紙帶讓重物下落,再接通打點計時時器的電源,由於重物運動較快,不利於數據的採集和處理,會對實驗產生較大的誤差.故選B. 故答案為:B. (3)物體做加速運動,紙帶上的點從左到右間距越來越大,因此重物相連接的是圖乙中紙帶的左端,打點周期為 ,因此從打A點到打E點,重物運動的時間為 . 故答案為:左; . (4)根據重力勢能的定義式得: 重力勢能減小量:△E p =mgh=mg(s 1 +s 2 ) 利用勻變速直線運動的推論得C點的速度為: v C = = △ E K = m = 實驗誤差的主要來源有:紙帶與打點計時器之間有摩擦;測量間隔距離有誤差;重物下落受到空氣阻力交流電頻率波動,長度測量,數據處理方法等. 故答案為:mg(s 1 +s 2 ); ;空氣阻力,交流電頻率波動. |
⑵ 某興趣小組利用自由落體運動測定重力加速度,實驗裝置如圖所示. 傾斜的球槽中放有若干個小鐵球,閉合開
(1)A、小球沿豎直方向自由下落,因此要使小球能夠撞擊M,M調整到電磁鐵的正下方,故A正確;
B、球的正下方到M的豎直距離作為小球下落的高度,並不是電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度,故B錯誤;
C、手動敲擊M的同時小球開始下落,因此此時應該計時,故C正確.
故選:AC.
(2)一個小球下落的時間為:t=
=
s=0.65s
根據自由落體運動規律h=
gt
2可得:g=
=
m/
s2=9.4m/s2
(3)通過多次測量取平均值可以減小誤差,同時該實驗的誤差主要來自小球下落過程中空氣阻力的影響,因此增加小球下落的高度.
故答案為:(1)AC (2)9.4 (3)通過多次測量取平均值可以減小誤差;增加小球下落的高度.
⑶ 利用如圖甲所示的裝置可以研究自由落體運動. (1)在組裝實驗裝置時,應調整打點計時器的面板,使其面板
(1)在組裝實驗裝置時,應調整打點計時器的面板,使其面板平面在豎直平面內.打點計時器使用的電源應為低壓交流電源.
(2)根據運動學公式得:△x=at2,
為了測試重物下落的加速度,還需要的實驗器材有:米尺,用來測量計數點之間的距離.
該實驗中等號的兩邊都有質量,可以約掉,所以不需要天平,通過打點計時器打點的時間間隔可以計算出計數點之間的時間間隔,所以也不需要秒錶.
故選:C.
(3)為了能打出符合要求的紙帶,同時提高紙帶的利用率,應在接通打點計時器的電源之後釋放紙帶.
(4)根據勻變速直線運動中時間中點的速度等於該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小.
vC=
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a==f2(x5-2x3+x1)
故答案為:(1)豎直平面;交流;(2)C;(3)之後;(4);f2(x5-2x3+x1)