• 试题 ID 39233


某实验小组用落体法"科学验证:机械能守恒定律",实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度 $h$ 及对应的瞬时速度 $v$ ,计算出重物减少的重力势能 $m g h$ 和增加的动能 $\frac{1}{2} m v^2$ ,然后进行比较,如果两者相等或近似相等,即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题:


(1)关于上述实验,下列说法中正确的是 $\_\_\_\_$。

A.重物最好选择密度较小的木块
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先接通电源,后释放纸带
D.可以利用公式 $v=\sqrt{2 g h}$ 来求解瞬时速度
(2)如图乙是该实验小组得到的一条点迹清晰的纸带,纸带上的 $O$ 点是起始点,选取纸带上连续的点 $A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F$ 作为计数点,并测出各计数点到 $O$ 点的距离依次为 $27.94 \mathrm{~cm} 、 32.78 \mathrm{~cm} 、 38.02 \mathrm{~cm} 、 43.65 \mathrm{~cm} 、 49.66 \mathrm{~cm} 、 56.07 \mathrm{~cm}$ 。已知打点计时器所用的电源是 50 Hz 的交流电,重物的质量为 0.5 kg ,则从计时器打下点 $O$ 到打下点 $D$ 的过程中,重物减小的重力势能 $\Delta E_{\mathrm{p}}=$ $\_\_\_\_$ J ;重物增加的动能 $\Delta E_{\mathrm{k}}=$ $\_\_\_\_$ J,两者不完全相等的原因可能是 $\_\_\_\_$。(重力加速度 $g$ 取 $9.8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ ,计算结果保留三位有效数字)
(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点 $A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F$ 各点的瞬时速度 $v$ ,以各计数点到 $A$ 点的距离 $h^{\prime}$ 为横轴,$v^2$ 为纵轴作出图像,如图丙所示,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是
$\_\_\_\_$。
A
B
C
D
E
F
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