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11.如图甲所示为某同学利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验装置.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,测出A、B、C点距起始点O的距离如图乙所示,A、B、C相邻点间时间间隔为0.02s.
(1)乙图中纸带的左端与重锤相连:(填“左”或“右”);
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=1.9m/s;
(3)另一同学也用该装置进行了实验,在数据处理时不慎将纸带前半部分损坏,如图丙所示,于是他利用剩余的纸带进行如下的测量:以A为起点,测量各点到A点的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2-h图象,图丁中给出了a、b、c三条平行直线,他作出的图象应该是直线a,当直线的斜率为2g(填“$\frac{g}{2}$”、“g”或“2g”)时,该实验就验证了机械能守恒定律.(已知当地重力加速度为g)

分析 (1)根据实验的原理,结合纸带点间距,即可求解.
(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度.
(3)抓住A点速度不为零,得出正确的图线,运用物理规律和数学表达式结合起来解决问题.

解答 解:(1)打点计时器打点时间间隔相等,依据纸带上的点与点间距,可知,纸带的左端与重锤相连.
(2)B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{23.51-15.91}{2×0.02}×1{0}^{-2}$m/s=1.9m/s.
(3)以A点为起点,测量各点到A点的距离h,由于A点速度不为零,可知h=0时,纵轴坐标不为零,可知正确的图线为a.
根据机械能守恒可知mgh=$\frac{1}{2}$mv2,得出v2=2gh,因此v2-h图线的斜率k=2g.
故答案为:(1)左; (2)1.9;(3)a,2g.

点评 解决本题的关键掌握实验的原理,会通过原理确定测量的物理量.以及掌握纸带的处理,会通过纸带求解瞬时速度;清楚实验的目的,然后根据目的列出要研究的表达式;利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法.

练习册系列答案
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C.氢原子在某三个相邻能级间跃迁时,可发出三种不同波长的辐射光.已知其中的两个波长分别为λ1和λ2,且λ1>λ2,第三种波的波长最大,则第三种波的波长是$\frac{{λ}_{1}{λ}_{2}}{{λ}_{1}-{λ}_{2}}$
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(3)从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场过程中,线框产生的焦耳热Q.

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