某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如下,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms。将挡光效果好、宽度为d=3.8×103 m的黑色磁带贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门,某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示。(取g=9.8 m/s2,注:表格中的m为直尺质量)

(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是:_________________________________________________。

(2)请将表格中的数据填写完整。

(3)通过实验得出的结论是:___________________________________________________。

(4)根据该实验请你判断下列ΔEk-Δh图象中正确的是_________。

(1)瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度

(2)4.22     4.00m或4.01n     4.01n或4.02m   

(3)在误差允许的范围内,重力势能的减少量等于动能的增加量

(4)C

解析:(1)瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度。(2)根据vi=得:4.00=  ①;v5=  ②。联立得:v5=4.22 m/s;根据ΔEki=m(vi2-v12)得:Ek5=4.00m4.01m;mgΔh5=4.01m4.02m

(3)在误差允许的范围内,重力势能的减少量等于动能的增加量

(4)根据动能定理得:mgΔh=ΔEk。所以图线斜率k==mg。应该是一条过原点的倾斜直线。选项C正确。

考查“验证机械能守恒定律”的设计性实验,实验数据处理。

关闭