5.某實(shí)驗(yàn)小組利用重錘自由下落做《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn).
①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,則紙袋上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.
②按實(shí)驗(yàn)裝置安裝器材并連接電源,豎直提起系有重物的紙帶,使重物靠近(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)計(jì)時(shí)器下端.
③完成實(shí)驗(yàn)后,用刻度尺測(cè)量紙帶如圖乙,讀出A、C兩點(diǎn)間距為5.40cm,B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vB=1.35m/s(保留三位有效數(shù)字);
④若H點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為vH,B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vB,重物質(zhì)量為m,重物下落的高度為HBH,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的關(guān)系式為$\frac{1}{2}m{{v}_{H}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=mg{h}_{BH}$(用題給字母表示)

分析 ①根據(jù)T=$\frac{1}{f}$求解相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔;
②利用重錘自由下落做《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)時(shí),要使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器端釋放;
③刻度尺的讀數(shù)要注意進(jìn)行估讀,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中的速度等于該過(guò)程中的平均速度,可以求出B點(diǎn)瞬時(shí)速度的大小;
④根據(jù)功能關(guān)系mgh=$\frac{1}{2}$mv2可知,需要比較哪些物理量.

解答 解:①相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔T=$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{50}=0.02s$,
②利用重錘自由下落做《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)時(shí),為了提高紙帶的利用率,要使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器端釋放,
③根據(jù)刻度尺的指示可知:AC之間的距離為:xAC=5.40cm,
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中的速度等于該過(guò)程中的平均速度,可以求出B點(diǎn)瞬時(shí)速度的大小為:
vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.054}{0.04}$=1.35m/s
④根據(jù)功能關(guān)系mgh=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$可知:因此需要比較$\frac{1}{2}m{{v}_{H}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$,與ghBH 的大小,即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,所以要驗(yàn)證的表達(dá)式為$\frac{1}{2}m{{v}_{H}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=mg{h}_{BH}$.
故答案為:①0.02s;②靠近;③5.40;1.35;④$\frac{1}{2}m{{v}_{H}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=mg{h}_{BH}$

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)的具體操作,不光要靠記憶理解,要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),切實(shí)去體會(huì).正確解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理,從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測(cè)數(shù)據(jù)、誤差分析等,會(huì)起到事半功倍的效果.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)小滑塊在B點(diǎn)時(shí)的速度vB;
(2)D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離;
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A.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)
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(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
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B.地面對(duì)A的作用力的方向始終豎直向上
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