题目内容
【题目】如图所示,在地面上以速度抛出质量为m的物体,抛出后物体落在比地面低h的海平面上,若以地面为零势能参考面,且不计空气阻力。则:
A. 物体在海平面的重力势能为mgh
B. 重力对物体做的功为mgh
C. 物体在海平面上的动能为
D. 物体在海平面上的机械能为
【答案】BC
【解析】试题分析:整个过程中不计空气阻力,只有重力对物体做功,物体的机械能守恒,应用机械能守恒和功能关系可判断各选项的对错.
以地面为零势能面,海平面低于地面h,所以物体在海平面上时的重力势能为,故A错误;重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差有关,抛出点与海平面的高度差为h,并且重力做正功,所以整个过程重力对物体做功为mgh,故B正确;由动能定理,则得,物体在海平面上的动能,故C正确.整个过程机械能守恒,即初末状态的机械能相等,以地面为零势能面,抛出时的机械能为,所以物体在海平面时的机械能也为,故D错误.
【题目】某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s 闪光一次,用毫米刻度尺测得相邻两个时刻小球上升的高度分别为s1=26.3cm,s2=23.68cm,s3=21.16cm,s4=18.66cm,s5=16.04cm,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表所示(当地重力加速度g=9.80m/s2,小球质量m=0.10kg):
时刻 | ||||
速度(m/s) | 4.48 | 3.98 | 3.47 |
(1)上面测量高度的五个数据中不符合有效数字读数要求的是 段,应记作 cm;
(2)由频闪照片上的数据计算t2时刻小球的速度=__________m/s;(计算结果保留三位有效数字)
(3)从t2到t5时间内,重力势能增量=_________J,动能减少量=________J;(计算结果保留三位有效数字)
(4)在误差允许的范围内,若与近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算所得_____(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是 。