题目内容
(1)将下列验证机械能守恒定律的实验步骤按正确顺序排列起来
A.选取一条纸带,在这条纸带上选定计数点.
B.将铁架台放在实验桌上,用附夹把打点计时器固定在铁架台上.
C.换新纸带重复实验.
D.量出从首点到各计数点间的距离,并算出各计数点的即时速度.
E.比较△EK和△EP在误差允许范围内是否近似相等.
F.在重锤上夹持一纸带,并将它从打点计时器的复写纸下面穿过限位孔,手持纸带保持竖直方向,接通电源后,松手让重锤牵引纸带下落,得到打点的纸带.
G.计算各计数点的动能增加量△EK和势能减小量△EP
正确顺序
(2)在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,把第一个点记作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62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.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3位有效数字).
A.选取一条纸带,在这条纸带上选定计数点.
B.将铁架台放在实验桌上,用附夹把打点计时器固定在铁架台上.
C.换新纸带重复实验.
D.量出从首点到各计数点间的距离,并算出各计数点的即时速度.
E.比较△EK和△EP在误差允许范围内是否近似相等.
F.在重锤上夹持一纸带,并将它从打点计时器的复写纸下面穿过限位孔,手持纸带保持竖直方向,接通电源后,松手让重锤牵引纸带下落,得到打点的纸带.
G.计算各计数点的动能增加量△EK和势能减小量△EP
正确顺序
(2)在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,把第一个点记作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62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.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
分析:(1)通过组装器材、进行实验和数据处理的顺序对实验的步骤进行排序.
(2)纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度,从而求出动能,根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.
(2)纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度,从而求出动能,根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.
解答:解:(1)进行实验时先组装器材,即:B.将铁架台放在实验桌上,用附夹把打点计时器固定在铁架台上;
然后进行实验,即:F.在重锤上夹持一纸带,并将它从打点计时器的复写纸下面穿过限位孔,手持纸带保持竖直方向,接通电源后,松手让重锤牵引纸带下落,得到打点的纸带;
然后重复实验,即:C.换新纸带重复实验;
进行数据处理:先挑选纸带,即:A.选取第1、2点的距离接近2mm的一条纸带,在这条纸带上选定计数点;然后进行计算,即:D.量出从首点到各计数点间的距离,并算出各计数点的即时速度,G.计算各计数点的动能增加量△EK和势能减小量△EP;
最后根据数据处理得出结论:E.比较△EK和△EP在误差允许范围内是否近似相等.
故顺序为:BFCADGE.
(2)重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J.
在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:
vC=
=
≈3.89m/s
△Ek=
mv
=
×1×3.892=7.56J
故答案为:7.62、7.56.
故答案为:(1)正确的排序为:B、F、C、A、D、G、E;
(2)7.62;7.56.
然后进行实验,即:F.在重锤上夹持一纸带,并将它从打点计时器的复写纸下面穿过限位孔,手持纸带保持竖直方向,接通电源后,松手让重锤牵引纸带下落,得到打点的纸带;
然后重复实验,即:C.换新纸带重复实验;
进行数据处理:先挑选纸带,即:A.选取第1、2点的距离接近2mm的一条纸带,在这条纸带上选定计数点;然后进行计算,即:D.量出从首点到各计数点间的距离,并算出各计数点的即时速度,G.计算各计数点的动能增加量△EK和势能减小量△EP;
最后根据数据处理得出结论:E.比较△EK和△EP在误差允许范围内是否近似相等.
故顺序为:BFCADGE.
(2)重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J.
在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:
vC=
xBD |
2T |
0.8573-0.7018 |
2×0.02 |
△Ek=
1 |
2 |
2 C |
1 |
2 |
故答案为:7.62、7.56.
故答案为:(1)正确的排序为:B、F、C、A、D、G、E;
(2)7.62;7.56.
点评:正确解答实验问题的前提是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据等,会起到事半功倍的效果.
解决本题的关键知道实验的原理,验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等.以及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度.
纸带问题的处理时力学实验中常见的问题,对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解,计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留.
解决本题的关键知道实验的原理,验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等.以及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度.
纸带问题的处理时力学实验中常见的问题,对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解,计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留.
练习册系列答案
相关题目