分析 (1)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计数点5的瞬时速度,从而得出系统动能的增加量,根据下降的高度求出重力势能的变化量.
(2)根据系统重力势能的减小量和系统动能增加量的关系,判断误差产生的原因.
(3)根据机械能守恒得出$\frac{1}{2}$v2-h的关系式,结合图线的斜率求出重力加速度.
解答 解:(1)计数点5的瞬时速度为:${v}_{5}=\frac{{x}_{46}}{2T}=\frac{(21.60+26.40)×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=2.40m/s,
系统动能的增加量为:$△{E}_{k}=\frac{1}{2}({m}_{1}+{m}_{2}){{v}_{5}}^{2}$=$\frac{1}{2}×0.2×2.4{0}^{2}$=0.576J.
m1的重力势能增加了:${m}_{1}gh=0.05×9.8×(38.40+21.60)×1{0}^{-2}$J=0.294J,
m2的重力势能减小了:${m}_{2}gh=0.15×9.8×(38.40+21.60)×1{0}^{-2}$J=0.882J,
系统重力势能的减小量为:△Ep=0.882-0.294J=0.588J.
(2)由上述计算得△Ek<△Ep,造成这种结果的主要原因是纸带通过打点计时器受摩擦力及重物受空气阻力.
(3)根据系统机械能守恒有:$({m}_{2}-{m}_{1})gh=\frac{1}{2}({m}_{1}+{m}_{2}){v}^{2}$,
解得:$\frac{1}{2}{v}^{2}=\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}gh$,
可知图线的斜率为:k=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}g=\frac{5.8}{1.2}$,
代入数据解得g=9.67m/s2.
故答案为:(1)2.40,0.576,0.294,0.882,0.588;(2)<,纸带通过打点计时器受摩擦力及重物受空气阻力;(3)9.67.
点评 解决本题的关键知道实验的原理以及误差的来源,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度,从而得出动能的增加量,会根据下降的高度求解重力势能的减小量.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 干路中电流不断减小 | B. | R1上消耗电功率不断增大 | ||
C. | R1上消耗电功率不断减小 | D. | R2上消耗电功率不断增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 左臂和右臂的摆动始终是反相的 | B. | 左臂和左腿的摆动始终是反相的 | ||
C. | 左臂和右腿的摆动始终是反相的 | D. | 左臂和右臂的摆动始终是同相的 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
A.交流电源 | B.刻度尺 | C.天平(含砝码) |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | mgsinθ 沿斜面向下 | B. | mgcosθ 垂直斜面向上 | ||
C. | mg 竖直向上 | D. | $\sqrt{1+{μ}^{2}}$mg 沿斜面向上 |
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