题目内容
用如图甲所示的装置做验证机械能守恒实验.由静止释放纸带后,经打点计时器的打点,得到表示重锤运动过程的一条清晰纸带如图乙所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,点O是纸带的第一个点,点A、B、C、D、E是纸带上的连续五个点,量得它们到O的距离如图中乙所示.测得重锤的质量为0.300kg,查得当地重力加速度是9.80m/s2,根据这些数据,可知重物由O点运动到C点重力势能减少了______,打下C点时重锤的速度大小为______ m/s,重锤下落实际加速度大小为______m/s2.(保留三位有效数字)(OA=69.00cm,OC=84.24cm,OE=101.00cm)
【答案】分析:根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值,根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度大小,利用逐差法可以求出其加速度的大小.
解答:解:重力势能的减小量等于其重力做功大小,因此有:
△Ep=mghoc=2.48J
根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度大小,有:

设x1=84.24-69.00=15.24cm,x2=101.00cm-84.24cm=16.76cm
根据△h=gT2
将△h=(16.76-15.24)=1.52cm,T=0.04s,带入解得:g=9.50m/s2.
故答案为:2.48,4.00,9.50.
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,同时要熟练应用基本物理规律解决实验问题.
解答:解:重力势能的减小量等于其重力做功大小,因此有:
△Ep=mghoc=2.48J
根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度大小,有:
设x1=84.24-69.00=15.24cm,x2=101.00cm-84.24cm=16.76cm
根据△h=gT2
将△h=(16.76-15.24)=1.52cm,T=0.04s,带入解得:g=9.50m/s2.
故答案为:2.48,4.00,9.50.
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,同时要熟练应用基本物理规律解决实验问题.
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