题目内容

在一次实验中,质量m=1 kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)单位cm.那么

(1)纸带的__________端与重物相连;

(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=__________;

(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量ΔEp=__________,此过程中物体动能的增加量ΔEk=_________.(g取9.8 m/s2)

(1)O  (2)0.98 m/s  (3)0.490 98 J        0.480 2 J

解析:(1)加速度向下加速运动,故O端连重物.

(2)vB== m/s=0.98 m/s.

(3)ΔEp=mghOB=1×9.8×5.01×10-2 J=0.490 98 J,ΔEk=mvB2=×1×0.982 J=0.480 2 J.


练习册系列答案
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(2012?广东二模)(1)某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图1所示.该实验始终在弹簧的弹性限度内进行.由右图可知该弹簧的自然长度为
10
10
 cm.
(2)在验证机械能守恒定律实验时:
①关于本实验的叙述中,正确的有
AD
AD

A、打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定,以减少纸带下落过程中的阻力
B、需用天平测出重锤的质量
C、打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源
D、用手托着重锤,先闭合打点计时器的电源开关,然后释放重锤
E、打出的纸带中,只要点迹清晰,就可以运用公式mg△h=
1
2
mv2
,来验证机械能是否守恒
F、验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
②验证机械能是否守恒时,实验中计算某一点的速度,甲同学用v=gt来计算,乙同学用vn=
(sn+sn+1)
2T
来计算.其中
同学的计算方法更符合实验要求.重力加速度g的数值,甲同学用9.8m/s2代入,乙同学用通过对纸带分析计算出重锤下落的实际加速度代入,丙同学用当地的实际重力加速度代入,其中
同学的做法是正确的.
③甲同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量△Ep略大于动能的增加量△Ek,乙同学发现△Ep<△Ek,实验过程中肯定存在错误的是
同学.
本实验中引起误差的主要原因是
重锤下落过程中存在着阻力作用
重锤下落过程中存在着阻力作用

④在一次实验中,重物自由下落时纸带上打出一系列的点,如图2所示,纸带中相邻两计数点间的时间间隔为0.04秒,那么重物下落过程中的实际加速度a=
9.38
9.38
 m/s2.(结果保留三位有效数字)
(2010?泰州三模)某研究性学习小组采用如图甲所示的装置,探究物体的加速度与所受合外力的关系.提供器材有:气垫导轨(总长度为L)、滑块(总质量为m,装有宽度为d的遮光板)、光电门两只(配接数字计时器)、木块若干、米尺.在一次实验中,测出两光电门AB间的距离为L.,导轨顶端距水平面的高度为h,接通气源,让滑块从导轨顶端由静止开始向下运动,读出遮光板通过光电门1的时间为tl,通过光电门2的时间为t2,重力加速度为g

(1)通过改变气垫导轨与水平面的夹角,改变合外力大小,探究滑块从导轨顶端由静止开始运动的加速度与所受合外力的关系.上述实验中滑块所受合外力大小可表示为F=
mgh
L
mgh
L
,加速度大小为a=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2L0
t
2
1
t
2
2
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2L0
t
2
1
t
2
2

(2)该小组测得多组数据,描点作出了如图乙所示的a-F图线,图线不通过坐标原点的主要原因是
图线中看出F不等于零时,加速度还为零,说明滑块在运动过程中受到阻力的缘故
图线中看出F不等于零时,加速度还为零,说明滑块在运动过程中受到阻力的缘故

(3)利用同样的装置可以验证机械能守恒.滑块在AB间运动过程机械能守恒的表达式可表示为
1
2
md2(
1
t
2
2
-
t
2
1
)=mgh′=
mghL0
L
1
2
md2(
1
t
2
2
-
t
2
1
)=mgh′=
mghL0
L
.实验结果显示,滑块有机械能的损失,原因是要克服空气阻力做功.在甲图中,保持其他条件不变,只调整光电门2的位置,增大Lo,发现空气的平均阻力f随之增大,究其本质,说明空气阻力与
速度
速度
有关.

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