题目内容


在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示,那么(计算结果要求保留二位有效数字):

①纸带的 左 端(填“左”或“右”)与重物相连;

②打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB= 0.98m/s ;

③从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep= 0.49J ,此过程中物体动能的增加量△Ek= 0.48J ;

④通过计算,数值上△Ep 大于 △Ek(填“大于”“等于”或“小于”),这是因为 实验中有阻力 .


考点:

验证机械能守恒定律.

专题:

实验题;机械能守恒定律应用专题.

分析:

通过相等时间间隔内位移的变化判断纸带的哪一端与重物相连.根据下降的高度求出重力势能的减小量;根据某段时间内平均速度等于中间时间的瞬时速度求出B点的瞬时速度,从而求出动能的变化量.

解答:

解:(1)重物在开始下落时速度较慢,在纸带上打的点较密,越往后,物体下落得越快,纸带上的点越稀.所以,纸带上靠近重物的一端的点较密,因此纸带的左端与重物相连.

(2)B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则有:=m/s=0.98m/s.

(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是:△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J.

动能的增加量为:△Ek===0.48J.

(4)可见重力势能的减小量大于动能的增加量,原因是实验中有阻力.

故答案为:(1)左;(2)0.98 m/s;(3)0.49 J,0.48 J;(4)大于,实验中有阻力.

点评:

解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解加速度和瞬时速度.

 

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