题目内容

在验证机械能守恒定律的实验中,得到一条纸带如图所示,图中O点为打点计时器打下的第一点,可以看做重物运动的起点,若重物的质量为0.50kg,己知相邻两点时间间隔为0.02s,图中长度单位是cm,g取10/m2,则打点计时器打下B点时,重物的速度vB=
0.97
0.97
m/s.从起点O到打下B点的过程中,重力势能的减小量△EP=
0.24
0.24
J,经过计算发现动能的增加量略小于重力势能的减少量,为什么
重物克服阻力做功
重物克服阻力做功
.(以上计算结果均保留两位有效数字)
分析: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.
摩擦阻力做功会使得重物和纸带的机械能转化给内能.
解答:解:利用匀变速直线运动的推论得:
vB=
xAC
tAC
=
(7.02-3.13)cm
2×0.02s
=0.97m/s
从起点O到打下B点的过程中,重力势能减小量△Ep=mgh=0.5×10×0.0486J=0.24J.
重物带动纸带下落过程中,除了重力还受到较大的阻力,从能量转化的角度,由于阻力做功,重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能,所以动能的增加量略小于重力势能的减少量.
故答案为:0.97; 0.24; 重物克服阻力做功.
点评:纸带问题的处理时力学实验中常见的问题,计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留.
要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒.
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