题目内容

在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用的电源的频率为50 Hz,查得当地的重力加速度g=9.80 m/s2,测得所用的重物质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图4-5-2所示),把第一个点记为O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于_________J,动能的增加量等于___________J.(取三位有效数字)

图4-5-2

思路点拨:由本实验原理:重物自由下落过程中,由于只有重力做功(忽略空气阻力),遵循机械能守恒定律,即物体的重力势能减少量等于动能的增加量,即mgΔh=mv2.

解析:由题意知重物由O点运动至C点,下落的高度为hC=OC,hC=77.76 cm=0.777 6 m,m=1.00 kg,g=9.80 m/s2,所以重力势能的减少量ΔEp为:

ΔEp=mghC=1.00 kg×9.80 m/s2×0.777 6 m=7.62 J.

    重物经过C点的即时速度vC可由下式求出vC==,所以vC= m/s=3.88 m/s

    重物动能的增加量ΔEk等于:ΔEk=mvC2=×1.00×(3.88)2 J=7.52 J.

答案:7.62    7.52


练习册系列答案
相关题目
(2010?成都二模)(1)在验证“机械能守恒定率”的试验中:
①下面叙述正确的是
AB
AB
(填序号字母)
A.选用的重物的体积应当小一些
B.操作时应先通电再释放纸带
C.应该选用点迹清晰,且第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行分析
D.电磁打点计时器都应接在电压为20V的交流电源上
②实验室有下列器材可供选用:铁架台,电磁打点计时器(包括复写纸),纸带,停表,低压交流电源(带开关),导线,天平,刻度尺.
其中不必要的器材有
停表,天平
停表,天平
;缺少的器材是
重物
重物

(2)某同学想测某个电阻的电阻值Rx(约为130Ω),为此他找来下列器材:
A.电流E:电动势约为1.5V,内阻可忽略不计
B.电流表A1:量程为0~10mA,内电阻r1=10Ω
C.电流表A2:量程为0~20mA电阻r2约为5Ω
D.定值电阻R0:阻值R0=90Ω
E.滑动变阻器R1:最大阻值为20Ω
F.滑动变阻器R2:最大阻值为1000Ω
G.单刀单掷开关S,导线若干
①该同学的设计思路是:先将其中一只电流表改装成电压表,然后利用伏安法测出Rx.为了尽量准确的测出Rx的阻值,请你根据找到的器材和该同学的设计思路,在虚线框内画出实验电路图,并标出器材符号.
②你所选用的滑动变阻器是
R1
R1
(填器材序号字母或器材符号).
③若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为:Rx=
I1(R0+r1)
I2-I1
I1(R0+r1)
I2-I1

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