题目内容
在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用重物的质量为m=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作为测量点,经测量得到A、B、C、D各点到o点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm.(1)根据以上数据可知重物由O点到C点,重力势能减少量等于______J,动能的增加量等于______J.(已知打点计时器的周期是0.02s,g取9.80m/s2,结果取3 位有效数字)
(2)根据纸带算出相关各点的速率 v,量出下落的距离h,以
【答案】分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
纸带法实验中,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)利用匀变速直线运动的推论
vc=
=
根据动能的定义式得:Ekc=
mvC2=7.56J
动能的增加量△EK=Ekc-0=
mvC2=7.56 J
根据重力势能的定义式得:
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776 J=7.62 J.
(2)根据mgh=
,以
为纵轴,以 h为横轴,则有
,g表示斜率,且大小是一定,故C正确,
故选C
故答案为:(1)7.62 7.56(或7.57);(2)C.
点评:运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题.
要注意单位的换算和有效数字的保留.
纸带法实验中,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)利用匀变速直线运动的推论
vc=
根据动能的定义式得:Ekc=
动能的增加量△EK=Ekc-0=
根据重力势能的定义式得:
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776 J=7.62 J.
(2)根据mgh=
故选C
故答案为:(1)7.62 7.56(或7.57);(2)C.
点评:运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题.
要注意单位的换算和有效数字的保留.
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