在验证机械能守恒定律实验中打出的一条纸带,如图所示,A、B、C、D、E为打点计时器连续打出的五个点,O为起始点,各点至O

在验证机械能守恒定律实验中打出的一条纸带,如图所示,A、B、C、D、E为打点计时器连续打出的五个点,O为起始点,各点至O点的距离已标注在纸带上(单位:mm).已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz.重锤的质量为mkg,已知当地重力加速度的标准值是9.9m/s2
(1)利用该纸带测出的当地的重力加速度为g=______.测量值比真实值______(填“偏大”或“偏小”).
(2)打B点时物体的动能的增量为______,重力势能的增量为______.由此得出结论,物体的机械能______.(填“守恒”、“不守恒”)
qazwsx20 1年前 已收到1个回答 举报

aaa76 幼苗

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解题思路: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,结合下降的高度求出重力势能的减小量,从而判断出重力势能减小量和动能增加量之间的关系.

(1)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:g=
XCE−XAC
4T2=
0.3842−0.2822−(0.2822−0.1962)
4×(0.02)2=10m/s2
所以测量值比真实值偏大.
(2)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.
vB=[0.2822−0.1962/2×0.02]=2.15m/s
动能的增加量△Ek=[1/2]m
v2B=
1
2×m×(2.15)2=2.31m
重力势能减少量是△Ep=mgh=m×9.9×0.2372=2.35m,所以重力势能的增量为-2.35m,负号表示重力势能是减小的.
由此得出结论,物体的机械能守恒.
故答案为:(1)10m/s2;偏大
(2)2.31m;-2.35m,守恒.

点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律.

考点点评: 解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解加速度和瞬时速度.

1年前

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