某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,他将两物块A和B用轻质细绳连接跨过轻质定滑轮,B下端连接纸带,纸带穿过固定的

某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,他将两物块A和B用轻质细绳连接跨过轻质定滑轮,B下端连接纸带,纸带穿过固定的打点计时器.

(1)按图甲所示安装实验装置时,使A的质量大于B的质量.
(2)图乙是实验中得到的一条纸带,O为释放纸带瞬间打点计时器打下的点,A、B、C为纸带上连续取出的三个计时点,测得OA间、AB间及BC间的距离如图所示,已知打点计时器计时周期为T=0.02s,用天平测出A、B两物体的质量mA=150g,mB=50g,根据以上数据计算,可得从O到B的过程中,物块A、B组成的系统重力势能减少量为______J,动能增加量为______J,由此可得出的结论是______(取g=9.8m/s2,计算结果保留2位有效数字)
luc_luo 1年前 已收到1个回答 举报

lujinguon 幼苗

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解题思路:纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,得到A物体下落的高度和B物体上升的高度,即可求出系统重力势能的减小量.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度,从而得出动能的增加量,再进行比较,即可得出结论.

从O到B的过程中,物块A、B组成的系统重力势能减少量为:
△Ep=(mA-mB)ghOB=(150-50)×10-3×9.8×(38.89+3.91)×10-2J=0.42J;
B点的速度为:vB=
xAB+xBC
2T=
0.0391+0.0409
0.04m/s=2m/s
系统动能增加量为:△Ek=
1
2(mA+mB)vB2=
1
2×(150+50)×10-3×22J=0.40J
因为△Ep≈△Ek
所以由此可得出的结论是:在实验误差允许范围内,系统机械能守恒.
故答案为:0.42;0.40;在误差允许范围内,系统机械能守恒.

点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律.

考点点评: 本题用连接体为例来验证机械能守恒,要注意研究的对象是A、B组成的系统,运用匀变速直线运动规律求B点的速度是关键.要关注有效数字.

1年前

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