如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置.关于这一实验,下列说法中正确的是( )
“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示.一位同学在某次实验中,安装的打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,纸带通过时受到的阻力较大,那么,这种情况造成的结果是( )
若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.8m/s2 , 重物质量为mkg,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,其中0为第一个点,A、B、C为另外3个连续点,根据图中数据可知,重物由0点运动到B点,重力势能减少量△EP=J;动能增加量△Ek=J,产生误差的主要原因是.(图中长度单位:cm)
①图2为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C…与 O点之间的距离h1、h2、h3….已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,可得重锤下落到B点时的速度大小为.
②取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep . 建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep , 根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m,请计算图线Ⅱ的斜率k2=J/m(保留3位有效数字).重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为(用k1和k2表示).
用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落.
以下方案中只有一种最合理,最合理的是 (填字母代号).
图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,以下列出了一些实验步骤:
A.用天平测出重物和夹子的质量
B.把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直面内
C.把打点计时器接在交流电源上,电源开关处于断开状态
D.将纸带穿过打点计时器的限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,让重物靠近打点计时器,处于静止状态
E.接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带,之后再断开电源
F.用秒表测出重物下落的时间
G.更换纸带,重新进行两次实验
图2为实验中打出的一条纸带,O为打出的第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出),打点计时器每隔0.02s打一个点.若重物的质量为0.5kg,当地重力加速度取g=9.8m/s2 , 由图乙所给的数据可算出(结果保留两位有效数字):
①从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量为J.
②打B点时重物的动能为J.
如图1为验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图2所示,相邻记数点间的时间间隔为0.04s,长度单位是cm,g取9.8m/s2 . 则:
①把打点计时器安装在铁架台上,用导线将学生电源和打点计时器接好.
②重复上一步的过程,打三到五条纸带.
③把纸带的一端用夹子固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带,使重锤停靠在打点计时器附近.
④用公式vn= ,计算出各点的瞬时速度v1、v2、v3、…并记录在表格中.
⑤接通电源,待计时器打点稳定后再松开纸带,让重锤自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点.
⑥计算各点的重力势能的减少量mghn和动能的增加量 mvn2 , 并进行比较,看是否相等,将数值填入表格内.
⑦选择一条点迹清晰的纸带,在起始点标上O,以后各点依次为1、2、3、…用刻度尺测量对应下落的高度h1、h2、h3、…记入表格中.
上述步骤合理的顺序应该是.
图中O点为打出的起始点,且速度为零.选取在纸带上打出的点A、B、C、D作为计数点,并测出A、B、C、D点距起始点O的距离如图所示.由此可计算出物体下落到B点时势能的变化量△EP=J(保留三位有效数字),动能的增加量△Ek=J(保留三位有效数字).
该同学利用自己在做该实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2为纵轴画出了如图3的图线.若图线的斜率为k,则可知当地的重力加速的表达式为,图线不经过原点的可能原因是.
若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),
①纸带的端与重物相连.
②从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是,此过程中重物动能的增加量是.(结果均保留两位有效数字)