题目内容
2.在用落体法验证机械能守恒定律的实验中:所用重锤的质量m=1.0kg,打点计时器所用电源频率50HZ,打下的纸带如图,图中数据为从起始点O到该点的距离,可知O点的速度为0,则在打A点时,重锤的动能EKA=0.17J,从开始下落到打A点时,重锤的势能减小量是0.18J.(取两位有效数字)分析 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B点的瞬时速度,从而求出B点的动能,根据下降的高度求出重力势能的减小量.
解答 解:图中数据为从起始点O到该点的距离,可知O点的速度为0;
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B点的瞬时速度,
则vB=$\frac{0.0502-0.0186}{2×0.02}$=0.79m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a=$\frac{0.0502-0.0324-(0.0324-0.0186)}{{(0.02)}^{2}}$=10m/s2
vA=vB-aT=0.79-0.02×10=0.59m/s
重锤的动能EKA=$\frac{1}{2}$×1×(0.59)2=0.17J
重力势能的减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0186J≈0.18J.
故答案为:0;0.17;0.18
点评 运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题.要注意单位的换算和有效数字的保留.
练习册系列答案
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