⑴ 图甲是“利用自由落体运动验证机械能守恒”的实验装置.让质量为m的重物自由下落,打出一条较为理想的纸
(1)若打点计时器没有固定在竖直平面内,物体不可能做自由落体运动,在不能用此装置验证机械能守恒. 故答案为:竖直. (2)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重物,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差.故选B. 故答案为:B. (3)物体做加速运动,纸带上的点从左到右间距越来越大,因此重物相连接的是图乙中纸带的左端,打点周期为 ,因此从打A点到打E点,重物运动的时间为 . 故答案为:左; . (4)根据重力势能的定义式得: 重力势能减小量:△E p =mgh=mg(s 1 +s 2 ) 利用匀变速直线运动的推论得C点的速度为: v C = = △ E K = m = 实验误差的主要来源有:纸带与打点计时器之间有摩擦;测量间隔距离有误差;重物下落受到空气阻力交流电频率波动,长度测量,数据处理方法等. 故答案为:mg(s 1 +s 2 ); ;空气阻力,交流电频率波动. |
⑵ 某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示. 倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开
(1)A、小球沿竖直方向自由下落,因此要使小球能够撞击M,M调整到电磁铁的正下方,故A正确;
B、球的正下方到M的竖直距离作为小球下落的高度,并不是电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度,故B错误;
C、手动敲击M的同时小球开始下落,因此此时应该计时,故C正确.
故选:AC.
(2)一个小球下落的时间为:t=
=
s=0.65s
根据自由落体运动规律h=
gt
2可得:g=
=
m/
s2=9.4m/s2
(3)通过多次测量取平均值可以减小误差,同时该实验的误差主要来自小球下落过程中空气阻力的影响,因此增加小球下落的高度.
故答案为:(1)AC (2)9.4 (3)通过多次测量取平均值可以减小误差;增加小球下落的高度.
⑶ 利用如图甲所示的装置可以研究自由落体运动. (1)在组装实验装置时,应调整打点计时器的面板,使其面板
(1)在组装实验装置时,应调整打点计时器的面板,使其面板平面在竖直平面内.打点计时器使用的电源应为低压交流电源.
(2)根据运动学公式得:△x=at2,
为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有:米尺,用来测量计数点之间的距离.
该实验中等号的两边都有质量,可以约掉,所以不需要天平,通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔,所以也不需要秒表.
故选:C.
(3)为了能打出符合要求的纸带,同时提高纸带的利用率,应在接通打点计时器的电源之后释放纸带.
(4)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.
vC=
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a==f2(x5-2x3+x1)
故答案为:(1)竖直平面;交流;(2)C;(3)之后;(4);f2(x5-2x3+x1)