6. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00 kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80 m/s2.那么:
(1) 根据图上所得的数据,应取图中O点到 点来验证机械能守恒定律.
(2) 从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量ΔEp= J,动能增加量ΔEk= J(结果取三位有效数字).
(3) 若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图象是下图中的 .
7. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,选出一条纸带如下图所示.其中O点为起始点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通过50 Hz的交流电源,用毫米刻度尺测得OA=11.13 cm,OB=17.69 cm,OC=25.9 cm.
(1) 这三个数据中,不符合有效数字要求的是 ,应该写成 .
(2) 在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点,重物的质量为1 kg,根据以上数据可知,当打点计时器打到B点时,重物的重力势能比开始下落时减少了 J,这时它的动能为 J.(取g=9.80 m/s2,保留三位有效数字)
8. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图甲所示.
(1) 实验步骤:
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1 m,将导轨调至水平.
②用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图乙所示,由此读出l= mm.
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s= cm.
④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.
⑤从数字计时器(图甲中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2.
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.
(2) 用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1= 和v2= .
②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1= 和Ek2= .
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少ΔEp= (重力加速度为g).
(3) 如果ΔEp= ,则可认为验证了机械能守恒定律.
9. 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图,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=3.8×10-3 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M为直尺质量)
Δti(× 10-3s) vi=
(m·s-1)ΔEki=M-
