题目内容
12.在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图,其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒定律,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2.他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,则该段重锤重力势能的减少量为1.22mJ,而动能的增加量为1.20mJ,(均保留3位有效数字,重锤质量用m表示).分析 根据重力势能和重力做功之间的关系,可以求出重力势能的减小量,根据初末速度的大小可以求出动能的增加量;重物带动纸带下落过程中,除了重力还受到较大的阻力,从能量转化的角度,由于阻力做功,重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能.
解答 解:重力势能的减小量等于重力做功,故有:△EP=mghOB=m×9.80×0.1242=1.22m J;
根据匀变速直线运动规律,B点的速度为:vB=$\frac{0.1570-0.0951}{2×0.02}$=1.55m/s,
所以动能的增量为:△Ek=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}×m×$(1.55)2=1.20mJ
故答案为:1.22m,1.20m.
点评 熟练应用运动学规律处理问题,要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒,明确功能关系.
练习册系列答案
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