分析 (1)本实验是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律,纸带匀变速直线运动时,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,从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值;
(2)测纸带上某点的速度时,不能通过v=gt测量,否则机械能守恒不需要验证.应该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瞬时速度的大小.
解答 解:(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B点的速度,从而得出动能的增加量,根据重锤下落的高度求出重力势能的减小量.
O到n点下降的高度为xn,则重力势能的减小量△Ep=mgxn.
n点的瞬时速度vn=$\frac{{x}_{n+1}-{x}_{n-1}}{2T}$,则动能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}$mvn2=$\frac{1}{2}m(\frac{{x}_{n+1}-{x}_{n-1}}{2T})^{2}$.重物增加的动能与减小的重力势能之比为:△Ek:△Ep═$\frac{({x}_{n+1}-{x}_{n-1})^{2}}{8g{T}^{2}{x}_{n}}$,
将重物由铝质换成相同形状的铜质时,m增大,重力G=mg增大,阻力f不变,加速度a═g-$\frac{f}{m}$增大,由vn2=2axn 可得,vn增大,重物增加的动能与减小的重力势能之比将增大.
(2)A、由于阻力的影响,重物下落的实际加速度a<g,故vn=at<gt,重物下落的实际速度要比通过vn=gt这个计算结果小,故A正确.
B、实际测量速度的原理是根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度来计算的,故B错误.
C、当v是按照自由落体计算时,对应的下落高度比实际测得的高度要大.数据将会表现出动能的增加量大于重力势能的减少量,这是错误的,故C正确.D错误.
故选:AC.
故答案为:(1)$\frac{({x}_{n+1}-{x}_{n-1})^{2}}{8g{T}^{2}{x}_{n}}$,增大,(2)AC.
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.
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:多选题
A. | 电容器的耐压至少值为$80\sqrt{2}$V | |
B. | 电流表的示数为0.8$\sqrt{2}$A | |
C. | 灯泡的额定功率为64W | |
D. | 若减小发电机线圈的转速,则灯泡的实际功率将减小 |
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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:计算题
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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:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 0~5s电梯的位移为30m | |
B. | 乘客在前1s内处于超重状态 | |
C. | 速度-时间图象一定是电梯下行图象 | |
D. | 0~6s全过程中合外力对电梯做的功为零 |
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