题目内容
【题目】在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,那么:
(1)根据图所得的数据,应取图中O点到_____点来验证机械能守恒定律;
(2)从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量△Ep=_____J,动能增加量△Ek=_____J(结果取三位有效数字);
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以v2为纵轴,以h为横轴画出的图象是如图中的_____。
A. B. C. D.
【答案】B 1.88 1.84 A
【解析】
该实验的原理是验证物体下降的距离从O点到B点,动能的增加量和重力势能的减小量是否相等.根据△Ep=mg△h求重力势能的减小量,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点的速度,从而求出动能的增加量
(1)因为通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可以求出B点的速度,所以取图中O点到B点来验证机械能守恒定律.
(2)重物重力势能的减少量:
△Ep=mg△h=9.80×0.192=1.88J.
B点的速度:
则B点的动能:
所以动能的增加量△Ek=1.84J.
(3)根据,即与h成正比.故A是符合题意的.
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