题目内容
第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.图1所示所标数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现不知道当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度.
时刻 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度 v(m/s) | 4.52 | 4.04 | 3.56 | 3.08 | 2.60 |
V2(m2/s2) | 20.43 | 16.32 | 12.67 | 9.49 | 6.76 |
(2)分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:
(3)由图象求得的重力加速度是
第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示.图象的横轴表示小球距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek或机械能E.试回答下列问题:(1)图乙的图象中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是
(2)根据图乙所示的实验图象,可以得出的结论是:
(2)根据小球向上滑动过程中,重力做负功,高度h增大,由EP=mgh增大,动能减小,而重力势能和动能的总量即机械能不变来选择图线.小球摆动过程受到支持力和重力,支持力不做功,只有重力做功,在这个条件下得出结论:只有重力做功的情况下小球机械能守恒.
竖直上抛运动只有重力做功,根据动能定理得:
1 |
2 |
1 |
2 |
则有:v2=-2gh+v02
所以图象斜率的绝对值表示的物理意义是2g;
由图象得:k=
△v2 |
h |
0-25 |
1.30-0 |
所以g=
k |
2 |
(2)根据EP=mgh和动能定理可知,当高度增大时,重力做负功,EP=mgh增大,动能减小,而机械能不变,则乙表示重力势能EP丙表示动能,甲表示机械能.
小球运动过程受到支持力和重力,拉支持力不做功,只有重力做功,小球的机械能守恒.故得出的结论是:在误差允许的范围内,在只有重力做功的情况下,小球的机械能守恒.
故本题答案:(1)如图所示;2g;9.61m/s2;(2)乙、丙、甲;在误差允许的范围内,在只有重力做功的情况下,小球的机械能守恒.
某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料,完成后面问题。
第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现不知道当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度。
时刻 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度v(m/s) | 4.52 | 4.04 | 3.56 | 3.08 | 2.60 |
v2(m2/s2) | 20.43 | 16.32 | 12.67 | 9.49 | 6.76 |
(1)在所给的坐标纸上作出v2—h图象;
(2)分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:_______________________;
(3)由图象求得的重力加速度是______m/s2(结果保留三位有效数字)。
第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示。图象的横轴表示小球距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek或机械能E。试回答下列问题:
(1)图乙的图象中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是___________(按顺序填写相应图线所对应的文字);
(2)根据图乙所示的实验图象,可以得出的结论是:_____________________________。
某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料,完成后面问题。
第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现不知道当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度。
时刻 |
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
速度v(m/s) |
4.52 |
4.04 |
3.56 |
3.08 |
2.60 |
v2(m2/s2) |
20.43 |
16.32 |
12.67 |
9.49 |
6.76 |
(1)在所给的坐标纸上作出v2—h图象;
(2)分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:_______________________;
(3)由图象求得的重力加速度是______m/s2(结果保留三位有效数字)。
第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示。图象的横轴表示小球距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek或机械能E。试回答下列问题:
(1)图乙的图象中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是___________(按顺序填写相应图线所对应的文字);
(2)根据图乙所示的实验图象,可以得出的结论是:_____________________________。
(1)第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.如图所示,图中数据为实际距离,t时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现需要先计算当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度(忽略空气阻力的影响).
时刻 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度v(m/s) | 4.52 | 4.04 | 3.56 | 3.08 | 2.60 |
v2(m2/s2) | 20.43 | 16.32 | 12.67 | 9.49 | 6.76 |
②分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:______;
③由图象求得的重力加速度是______m/s2(结果保留三位有效数字).
(2)第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,小组同学在实验中利用小铁块从很光洁的曲面上滑下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示.图象的横轴表示小铁块距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁块的重力势能EP、动能Ek或机械能E.试回答下列问题:
①图乙的图象中,表示小铁块的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是______(按顺序填写相应图线所对应的文字);
②根据图乙所示的实验图象,可以得出的结论是:______.