在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中(實(shí)驗(yàn)裝置如圖1),有下列A至F六個(gè)步驟:
A.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上
B.接通電源,再松開(kāi)紙帶,讓重錘自由下落
C.取下紙帶,更換紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊(gè)面),重新做實(shí)驗(yàn)
D.將重錘固定在紙帶的一端,讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,用手提紙帶
E.選擇一條紙帶,用刻度尺測(cè)出重錘下落的高度h
1、h
2、h
3、…h(huán)
n,計(jì)算出對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度v
nF.分別算出
mvn2和mghn,比較在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)是否相等.
(1)以上實(shí)驗(yàn)步驟按合理的操作步驟排列應(yīng)該是
某個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的甲乙兩位同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖2示.其中O是起始點(diǎn),A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn).用毫米刻度尺測(cè)得O到A、B、C各點(diǎn)的距離分別為h
A=9.51cm、h
B=12.42cm、h
C=15.70cm,現(xiàn)利用OB段所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s
2,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為f=50Hz,設(shè)重錘質(zhì)量為0.1kg.
(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得重錘在OB段所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中減小的重力勢(shì)能為
J(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字,下同),而動(dòng)能的增加量為
J.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二者并不完全相等,請(qǐng)指出一個(gè)可能的原因
.
(3)處理數(shù)據(jù)過(guò)程中,甲乙兩位同學(xué)分別發(fā)現(xiàn)了一種計(jì)算B點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻物體速度v
B的新思路:
甲同學(xué)發(fā)現(xiàn),圖中的B是除起始點(diǎn)外打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第n個(gè)點(diǎn).因此可以用從O點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間nT(T是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期)計(jì)算,即v
B=gnT,再依此計(jì)算動(dòng)能的增量.
乙同學(xué)認(rèn)為,可以利用從O點(diǎn)到B點(diǎn)的距離h
B計(jì)算,即v
B=
,再依此計(jì)算動(dòng)能的增量.你認(rèn)為,他們新思路中
A.只有甲同學(xué)的思路符合實(shí)驗(yàn)要求
B.只有乙同學(xué)的思路符合實(shí)驗(yàn)要求
C.兩位同學(xué)的思路都符合實(shí)驗(yàn)要求
D.兩位同學(xué)的思路都不符合實(shí)驗(yàn)要求
(4)在上圖紙帶基礎(chǔ)上,某同學(xué)又選取了多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),并測(cè)出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h,算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以
為縱軸畫(huà)出的圖線(xiàn)應(yīng)是如圖3中的
.圖線(xiàn)的斜率表示
.