题目内容
【题目】某学习小组利用自由落下的重锤和电火花计时器验证机械能守恒,实验装置如图1所示。
(1)本实验的原理是:在重锤自由下落的过程中,若忽略阻力的影响,只有重力做功,重锤的__________相互转化,总的机械能保持不变。
(2)在某次实验中,他们得到一条点迹清晰的纸带,如图2所示,已知重锤的质量为1kg,相邻计数点间的时间间隔为0.02s,当地重力加速度g=10m/s2,从打点计时器打下起点O到打下点B的过程中:物体重力势能的减少量为______J,物体动能的增加量为______J。(取两位有效数字)。
【答案】重力势能与动能0.48J0.47J
【解析】
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计数点B的速度,从而得出动能的增加量,根据下落的高度求出重力势能的减小量,结合动能增加量和重力势能减小量的关系判断机械能是否守恒.
(1)本实验的原理是:在重锤自由下落的过程中,若忽略阻力的影响,只有重力做功,重锤的重力势能和动能相互转化,总的机械能保持不变;
(2)从O到B的过程中,重力势能的减小量△Ep=mgh=1×10×4.86×102J=0.48J,B点的速度,则动能的增加量△Ek=mvB2=×1×0.97252J≈0.47J.
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