(Ⅰ)某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律.已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s
2①實驗小組選出一條紙帶如圖乙所示,其中O點為打點計時器打下的第一個點,A、B、C為三個計數(shù)點,在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點,測得h
1=12.01cm,h
2=19.15cm,h
3=27.86cm.打點計時器通以50Hz的交流電.根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了
J;此時重錘的動能比開始下落時增加了
J,根據(jù)計算結(jié)果可以知道該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)的問題是
.(重錘質(zhì)量m已知)
②在圖乙所示的紙帶基礎(chǔ)上,某同學又選取了多個計數(shù)點,并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h,算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以v
2/2為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的
.圖線的斜率表示
.
(Ⅱ)碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為
e=,其中v
10和v
20分別是碰撞前兩物體的速度,v
1和v
2分別是碰撞后物體的速度.彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e=1,非彈性碰撞的e<1.某同學借用驗證動力守恒定律的實驗裝置(如圖所示)驗證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1,實驗中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2(它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞),且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量.
實驗步驟如下:
安裝好實驗裝置,做好測量前的準備,并記下重錘線所指的位置O.
第一步,不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓把小球的所落點圈在里面,其圓心就是小球落點的平均位置.
第二步,把小球2 放在斜槽前端邊緣處C點,讓小球1從A點由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后小球落點的平均位置.
第三步,用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離,即線段OM、OP、ON的長度.
上述實驗中,
①P點是
平均位置,
M點是
平均位置,
N點是
平均位置.
②請寫出本實驗的原理
,寫出用測量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達式
.
③三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)系?
.