在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图1所示.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的

在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图1所示.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:cm)

(1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是______
(2)该同学用重锤(如图2)在OB段的运动来验证机械能守恒,已知重锤质量为1.0kg,当地的重力加速度g=9.80m/s2.则:该段重锤重力势能的减少量为______J,而动能的增加量为______J(均保留3位有效数字)
(3)这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量______(“大于”、“等于”、“小于”)动能的增加量,原因是______.
lp3771 1年前 已收到1个回答 举报

tonghaiyan 幼苗

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解题思路:根据重锤下落的高度求出重力势能的减小量,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得出B点的瞬时速度,从而得出动能的增加量.

(1)刻度尺的读数需读到最小刻度的后一位,三个数据中不符合有效数字读数要求的是:15.7.
(2)对于OB段,重锤重力势能的减小量△Ep=mghOB=1×9.80×0.1242J≈1.22J;
B点的瞬时速度vB=
xAC
2T=
(15.7−9.51)×10−2
0.04=1.55m/s,则动能的增加量△Ek=
1
2mv2=
1
2×1×1.552=1.20J.
(3)重力势能的减小量大于动能的增加量,原因是减小的重力势能一部分转化为内能.
故答案为:(1)15.7;(2)1.22,1.20;(3)大于,因为有摩擦生热,减少的重力势能一部分转化为内能.

点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律.

考点点评: 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,这是纸带法实验中考查的重点.

1年前

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