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为验证机械能守恒定律,某同学做了如下实验:将一小球用细绳悬挂于O点,在O点正下方安装与光电计时器相连的光电门.将小球拉至细线水平由静止释放,小球向下摆动后通过光电门,光
题目详情
为验证机械能守恒定律,某同学做了如下实验:将一小球用细绳悬挂于O点,在O点正下方安装与光电计时器相连的光电门.将小球拉至细线水平由静止释放,小球向下摆动后通过光电门,光电门记录下了小球通过光电门的时间△t,若测得小球的直径为d.
(1)小球通过光电门时的速度大小可表示为v=___;
(2)要验证小球在向下摆动过程中机械能守恒,若测得悬点到小球球心的距离为L,重力加速度用g表示,需要验证的表达式是___(用△t、d、L、g等物理量表示);
(3)请写出一条有利于减少本实验误差的措施:___.
(1)小球通过光电门时的速度大小可表示为v=___;
(2)要验证小球在向下摆动过程中机械能守恒,若测得悬点到小球球心的距离为L,重力加速度用g表示,需要验证的表达式是___(用△t、d、L、g等物理量表示);
(3)请写出一条有利于减少本实验误差的措施:___.
▼优质解答
答案和解析
(1)已知经过光电门时的时间小球的直径;则可以由平均速度表示经过光电门时的速度;
故v=
;
(2)若减小的重力势能等于增加的动能时,可以认为机械能守恒;
则有:mgL=
mv2;
即:2gL=(
)2
解得:2gL△t2=d2;
(3)造成本实验的误差原因是,实验过程中,可通过选择质量较大且直径较小的小球,或让纸带竖直下落,从而尽量减小受到的阻力,
故答案为:(1)
; (2)2gL△t2=d2; (3)选择质量较大且直径较小的小球.
故v=
d |
△t |
(2)若减小的重力势能等于增加的动能时,可以认为机械能守恒;
则有:mgL=
1 |
2 |
即:2gL=(
d |
△t |
解得:2gL△t2=d2;
(3)造成本实验的误差原因是,实验过程中,可通过选择质量较大且直径较小的小球,或让纸带竖直下落,从而尽量减小受到的阻力,
故答案为:(1)
d |
△t |
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