在验证机械能守恒定律实验中,质量m= 1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取10m/s2。求:
(1)打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB = (3分)
(2)从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP= ,动能的增加量△EK= (保留两位有效数字);
(3)根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a= 。(保留两位有效数字)
(4)即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的△EP也一定略大于△EK,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因。
(1)0.97m/s(2)0.48J;0.47J(3)a=9.7(4)原因是重锤和纸带都受到阻力的作用,因此机械能有损失
解析试题分析: (1)求某一点的瞬时速度,从它的左右各找一点求这两点的平均速度即为这一点的瞬时速度,B的瞬时读数为AC点间的平均速度
(2)物体从O点运动到B点下落的高度为4.86cm,根据公式△EP=mgh=1*10*4.86*10-2=0.48J。
(3)根据公式,,计算得到g=9.7m/s2。
(4)略
考点:打点计时器,验证机械能守恒实验
点评:打点计时器是高中常用的实验仪器,是学生必须要掌握的实验器材之一,要求学生能够根据纸带上的点迹求出物体的瞬时速度,平均速度和加速度,计算时注意单位的统一。该实验为验证性实验,要求学生理解实验原理,重力势能表达式mgh和动能表达式,下落过程中重力势能转化为物体的动能。
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