学校开展研究性学习,某同学为了探究杆子转动时的动能表达式,设计了下图甲所示的实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处

学校开展研究性学习,某同学为了探究杆子转动时的动能表达式,设计了下图甲所示的实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处,杆由水平位置静止释放,用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度v A ,并记下该位置与转轴O的高度差h.

⑴该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图乙为 mm.
⑵调节光电门在圆弧上的位置,测得多组数据如表格所示.请选择适当的数据处理方法,猜想并写出v A 与h的函数关系等式 .
组次
1
2
3
4
5
h/m
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
v A (m/s)
1.73
2.12
2.46
2.74
3.00
⑶当地重力加速度g取10m/s 2 ,不计一切摩擦,结合你找出的函数关系式,根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式E K = (请用数字、质量m、速度v A 表示).
⑷为了减小空气阻力对实验的影响,请提出一条可行性措施 .
amber2251 1年前 已收到1个回答 举报

dongshishui 花朵

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解题思路:

⑴由图乙可知,游标卡尺的读数为:7mm+0.05×5mm=7.25mm

⑵根据表格数据可知,vAh无直接关系,因此猜想v2Av3Ah的关系,发现有:v2A=30h

⑶根据机械能守恒定律有:Ek=mgh/2v2A=3gh,解得:Ek=mv2A/6

⑷为了减小空气阻力对实验的影响,即重力远大于阻力,应选择密度较大的直杆(或选择直径较小的直杆)

⑴7.25mm;⑵v A 2 =30h;⑶E k =mv A 2 /6;⑷选择密度较大的直杆(或选择直径较小的直杆)


1年前

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