题目内容

19.利用自由落体运动做验证机械能守恒定律的实验时:
(1)选择纸带的要求:选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据.
(2)若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,重物质量为mkg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,其中0为第一个点,A、B、C为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由0点运动到B点,重力势能减少量△Ep=7.62mJ;动能增加量△Ek=7.59mJ.

分析 (1)为了减小测量的误差,纸带选择第1、2两个点接近2mm的;
(2)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.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)因为初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,在0.02s内的位移为2mm,所以选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据.
(2)重力势能减小量:△Ep=mgh=m×9.8×0.7776J=7.62m.
根据匀变速直线运动特点可知,B点的瞬时速度等于AC之间的平均速度,因此有:
vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.8576-0.7018}{2×0.02}$=3.895m/s
△Ek=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}$×m×(3.895)2J=7.59mJ
故答案为:(1)选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据;(2)7.62m,7.59m.

点评 纸带问题的处理是力学实验中常见的问题.我们可以纸带法实验中,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,计算过程中要注意单位的换算.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网