在验证机械能守恒的实验中(实验装置如图),有下列A至F六个步骤:
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重锤自由下落
C.取下纸带,更换纸带(或将纸带翻个面),重新做实验
D.将重锤固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提纸带
E.选择一条纸带,用刻度尺测出重锤下落的高度h
1、h
2、h
3、…… h
n ,计算出对应的即时速度v
nF.分别算出
,比较在实验误差范围内是否相等.
(1)以上实验步骤按合理的操作步骤排列应该是
某个实验小组的甲乙两位同学按照正确的操作选得纸带如图示.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.用毫米刻度尺测得O到A、B、C各点的距离分别为h
A =9.51cm、h
B=12.42cm、h
C=15.70cm,现利用OB段所对应的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s
2,打点计时器所用电源频率为f=50Hz,设重锤质量为0.1kg.
(2)根据以上数据可以求得重锤在OB段所对应的运动过程中减小的重力势能为__________J(计算结果保留三位有效数字,下同),而动能的增加量为________J.实验发现二者并不完全相等,请指出一个可能的原因__________________________________.
(3)处理数据过程中,甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度v
B的新思路:
甲同学发现,图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点.因此可以用从O点到B点的时间nT(T是打点计时器的打点周期)计算,即v
B =gnT,再依此计算动能的增量.
乙同学认为,可以利用从O点到B点的距离h
B计算,即
,再依此计算动能的增量.
你认为,他们新思路中( )
A.只有甲同学的思路符合实验要求 B.只有乙同学的思路符合实验要求
C.两位同学的思路都符合实验要求 D.两位同学的思路都不符合实验要求
(4)在上图纸带基础上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以
为纵轴画出的图线应是如下图中的
.图线的斜率表示
.