驗證機械能守恒定律(完整版)
【正文】 (T＝ s)． [答案 ] (1) (2)見解題指導(dǎo) 用如圖實－ 2－ 4所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6 V的交流電和直流電兩種．重物從高處由靜止開始落下，重物上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律． 圖實－ 2－ 4 下面列舉了該實驗的幾個操作步驟： A．按照圖示的裝置安裝器材； B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上； C．用天平測量出重錘的質(zhì)量； D．釋放懸掛重錘的紙帶，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶； E．測量打出的紙帶上某些點到起始點間的距離； F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能． 其中沒有必要進行的步驟是 ________，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是 ________． (2)利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度 a的數(shù)值．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點 A、 B、C、 D、 E，測出各點之間的距離如圖實－ 2－ 5所示．使用交流電的頻率為 f，則計算重錘下落的加速度的表達式 a＝________.(用 x x x x4及 f表示 ) 圖實－ 2－ 5 (3)在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大?。粢阎?dāng)?shù)刂亓铀俣葹?g，還需要測量的物理量是 ________．試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示重錘和紙帶在下落的過程中受到的平均阻力大小 Ff＝____________. [解題指導(dǎo) ] (1)本實驗驗證 mv2＝ mgh時沒必要測出重錘質(zhì)量．打點計時器必須接低壓交流電源．必須先接通電源，待打點計時器穩(wěn)定工作時再釋放紙帶． (2)求加速度 a時應(yīng)該用逐差法， (3)由 mg－ Ff＝ ma可知， Ff＝ m(g－ a)＝ m[g－ ]，只要再測出重錘的質(zhì)量 m即 可求出平均阻力 Ff. [答案 ] (
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