题目内容
【题目】如图所示装置,采用重物自由下落的方法做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)图中采用计时器的工作电压是________
A.交流电4~6V B.直流电4~6V C.交流电220V D.直流电220V
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,所用重物的质量为200g。实验中选取一条符合实验要求的纸带如图所示,O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点。计算B点瞬时速度时,甲同学用,乙同学用
,其中所选方法正确的是_________(选填“甲”或“乙”)同学;根据以上数据,可知重物由O运动到B点时动能的增加量等于_________J,重力势能减少量等于_________J(计算结果均保留3位有效数字):
(3)实验中,发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的主要原因是_________。
【答案】A 乙 0.369J 0.376J 存在空气阻力(或空气阻力做负功,机械能损失)
【解析】
(1)[1].图中采用计时器的工作电压是交流电4~6V,故选A;
(2)[2][3][4].计算B点瞬时速度时,若按甲同学的方法用vB2=2gxOB,即认为纸带下落的加速度为g,则不需要计算速度vB的值也会有:mvB2=mgxOB,故甲的数据处理方法错误;应该选用乙同学的:某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,
,故乙同学正确。
B点的瞬时速度为
那么此时重物的动能
从初始位置O到打下计数点B的过程中,重锤的重力势能的减少量为
△Ep=mgh=0.2×9.8×0.192J=0.376J
(3)[5].实验中由于空气对重锤阻力和打点计时器对纸带的阻力影响,得出重力势能的减小量总是大于动能的增加量。
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