题目内容
【题目】在利用竖直上抛运动做“验证机械能守恒定律”实验时,某同学利用频闪相机记录下了小球竖直上抛的一段上升过程,如图甲所示。把小球的第一个曝光位置记为o,依次标为a、b、c、d……,与位置o的距离分别为h1、h2、h3、h4……,频闪相机电源的频率为f,重力加速度为g。
(1)通过实验测得的数据可分别计算出各点的速度大小,小球在位置a时的速度计算表达式为va=___。
(2)根据实验数据做出v2-h图线如图乙中的图线①所示,若图线①的斜率为k,如果在误差允许范围内满足____________,则验证了机械能守恒定律。
(3)考虑实验中存在空气阻力的影响,另有两名同学在图乙的基础上又各画了一条没有空气阻力时的图线②、③,其中合理的图线是_________________。
【答案】 k=-2g ③
【解析】 (1)打下a点时重锺的瞬时速度等于打下ob过程中的平均速度,即: ;
(2)根据机械能守恒定律有: ,得: ,故v2h图象是不过原点的一条直线,直线的斜率k=-2g;
(3)上升过程,没有空气阻力时,加速度较小,故v2h图象的斜率较小,图像应如③所示。
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