题目内容

利用“验证机械能守恒定律”的实验装置也可以测量重物运动的速度和加速度，如图是质量为m的重物自由下落过程中打点计时器在纸带上打出的一系列点，选取一条符合实验要求的纸带，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器的打点时间间隔T=0.02s，那么
（l）纸带上的B点对应的重物下落的速度为______m/s；
（2）利用这条纸带上的测量数据也可测出纸带下落过程中加速度为______m/s2．
（1）根据v
t
2
=
x
t
求瞬时速度vB=
xAC
2T
=
0.2323-0.1555
0.04
=1.92m/s，
（2）根据△x=at2，可求出a=
xBC-xAB
T2
，
代入数据解得a=
0.2323-0.192-(0.192-0.1555)
0.022
=9.5m/s2．
故答案为：1.92；9.5
练习册系列答案
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如图，长为L的细绳一端固定，另一端连接一质量为m的小球，现将球拉至与水平方向成30°角的位置释放小球（绳刚好拉直），则小球摆至最低点时的速度大小为______．
物体从高处自由下落，若底面为参考平面，则下落时间为落地时间的一半时，物体所具有的动能和重力势能之比为（　　）
A．1：3B．1：4C．1：2D．1：1
如图所示，半径为R光滑半圆形轨道竖直放置，与水平轨道相接于最低点．两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入轨道内，A通过最高点C时，对管道上部压力为3mg，B恰好通过最高点C，求A、B两球落地点间的距离．
如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤出力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，则下列说法正确的是（　　）
A．物体回到出发点的动能为60J
B．恒力F=2mgsinθ
C．撤出力F时，物体的重力势能是45J
D．动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后
在用落体法探究“动能与重力势能的转化和守恒”的实验中：
（1）实验器材除了铁架台、电源、纸带、刻度尺、重物及夹子外，还需要有______（填选项前的字母）
A．秒表 B．天平 C．打点计时器D．弹簧秤
（2）重物拖着纸带从高处自由下落，挑选一条点迹清晰的纸带进行测量和计算，就可探究动能与重力势能的转化和守恒．实验中发现重物重力势能的减少量总是大于动能的增加量，其原因主要是______．
某同学采用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验时，请指出这个实验过程中产生误差的主要原因（找出两条即可）：______．
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m的重物自由下落，如下图所示，在纸带上打出一系列的点，P是第一个点（实验所用电源的频率f=50Hz，当地的重力加速度为g=9.8m/s2），那么：
①在实验中，除铁架台、夹子、打点计时器、电源、纸带和重锤外，还需选用下述仪器中的哪种？______
A．秒表B．刻度尺C．天平D．弹簧秤
②打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=______m/s（保留到小数点后两位）；
③从起点P到打下计数点B的过程中，物体的重力势能减少量△EP=______m（保留到小数点后两位）；
④实验中重物增加的动能往往______（填“大于”、“等于”或“小于”）它所减少的势能，产生这种情况的主要原因是______；
⑤若纸带不慎断裂，失去开头部分的几个点，______（填“能”或“不能”）根据剩下部分验证机械能守恒定律．
某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m=1kg，当地重力加速度大小为g=9.80m/s2．实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值．回答下列问题（以下计算结果均保留3位有效数字）：

（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=______m/s；
（2）根据以上数据，可知重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J．重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是______．

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