题目内容
【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么:
(1)纸带的______端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______;
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=______,此过程中物体动能的增加量△Ek=______(取g=9.8m/s2);
(4)通过计算,数值上△Ep______△Ek(填“>”“=”或“<”=,这是因为______;
(5)实验的结论是 .
【答案】(1)左;(2)0.98 m/s;(3)0.49 J,0.48 J;
(4)>,这是因为实验中有阻力;(5)在实验误差允许范围内,机械能守恒.
【解析】试题分析:(1)重物在开始下落时速度较慢,在纸带上打的点较密,越往后,物体下落得越快,纸带上的点越稀.所以,纸带上靠近重物的一端的点较密,因此纸带的左端与重物相连.
(2)B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则有:.
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是:△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J.
动能的增加量为:△Ek=mvB2=×1.00×0.982J=0.48J.
(4)可见重力势能的减小量大于动能的增加量,原因是实验中有阻力.
(5)实验的结论是在实验误差允许范围内,机械能守恒.
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