题目内容
3.某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验.实验时让质量为m的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点.选取一条理想的纸带,O是打点计时器打的第一个点,A、B、C、D为相邻四个连续的计数点,各点到O点的距离如图乙所示.已知打点计时器使用的交流电周期为0.02秒,重锤的质量m=1.00kg,当地的重力加速度g=9.80m/s2.由这些数据可以计算出:重锤下落到C点时的动能为7.61J;从开始下落到C点的过程中,重锤的重力势能减少了7.63J.(计算结果保留3位有效数字).分析 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:利用匀变速直线运动的推论vC=$\frac{{x}_{BD}}{{t}_{BD}}$=$\frac{0.858-0.702}{2×0.02}$=3.9m/s/s
EkC=$\frac{1}{2}$mvC2=$\frac{1}{2}×1×3.{9}^{2}$=7.61J
重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.7790J=7.63J.
故答案为:7.61,7.63
点评 纸带问题的处理时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和加速度
练习册系列答案
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13.一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2的作用,由静止开始运动,若运动中保持两个力的方向不变,但F1突然增大△F,则质点此后( )
| A. | 一定做匀变速曲线运动 | B. | 可能做匀速直线运动 | ||
| C. | 可能做变加速曲线运动 | D. | 一定做匀变速直线运动 |
11.如图所示为一列沿x轴负向传播的简谐横波在t=0时刻的图象,振源周期为2s.以下说法正确的是( )

| A. | 质点b在t=0.5s时速度最大 | |
| B. | 从t=0时刻起,质点b比质点c先回到波峰 | |
| C. | 从t=0时刻起,质点c比质点a先回到平衡位置 | |
| D. | 在t=0时刻,质点a.c所受的回复力大小之比为1:2 |
18.用水平力分别推在光滑水平面上的物块和在粗糙水平面上的物块,如果推力相同,物块通过的位移也相同,则( )
| A. | 在光滑水平面上推力做的功较多 | B. | 在粗糙水平面上推力做的功较多 | ||
| C. | 推力对物块做的功一样多 | D. | 无法确定哪种情况做的功较多 |
8.
如图所示,实线为方向未知的三条电场线.a、b两个带电粒子以相同的速度从M点飞入电场,粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示,则在开始运动的一小段时间内(粒子在图示区域内)( )
| A. | a、b一定带异号电荷 | |
| B. | a受的电场力较大,b受的电场力较小 | |
| C. | a的速度将减小,b的速度将增大 | |
| D. | 两个粒子的电势能均减小 |
15.
一根轻弹簧原长8cm,劲度系数为k=50N/m,一端固定在天花板上,另一端连着小球,将小球拉离平衡位置后释放.某同学研究其中的一段运动,作出弹簧长度随时间变化的图象如图所示,重力加速度g取10m/s2,由图象可以判断( )
| A. | 小球做简谐运动的频率为4Hz,振幅为4cm | |
| B. | 小球的质量为0.1kg | |
| C. | 2s末至4s末弹力对小球做的功为零 | |
| D. | 3s末小球的加速度为10m/s2 |