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在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带,把第一个点记做O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm.根据以上数据重物由O点运动到B点,重力势能的减少量等于
6.86
6.86
J,动能的增加量等于
6.84
6.84
J.实际结果△Ep
大于
大于
△Ek(填:小于、等于、大于),其原因是
重物下落受到阻力作用,必须克服摩擦力、空气阻力等做功.
重物下落受到阻力作用,必须克服摩擦力、空气阻力等做功.
.(已知所用重物的质量为1.00kg,当地重力加速度g=9.80m/s2,结果取3位有效数字.)
分析:应用重力做功与重力势能的关系求重物的重力势能的减少量,应用匀变速直线运动的规律,中间时刻的瞬时速度vB=
xAC
tAC
,再求B的动能,计算比较重物的重力势能减少量与动能的增加,分析误差产生原因.
解答:解:根据重力做功与重力势能的关系得:△Ep=-mghOB=-1.00×9.80×0.70=-6.86J,
故重物的重力势能减少量为6.86J
   由匀变速直线运动的规律,中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,
   即vB=
xAC
tAC
=3.70m/s         
△Ek=
1
2
×1.00×(3.70)2=6.84J 
     比较重力势能的减少量与动能的增加量:△EP=J6.86>△Ek=6.84J
    产生误差可能的原因是:重物下落受到阻力作用,必须克服摩擦力、空气阻力等做功.
故答案为:6.86,6.84,大于,重物下落受到阻力作用,必须克服摩擦力、空气阻力等做功.
点评:考查了验证机械能守恒定律的原理,动能、势能的增量计算,分析误差来源.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在用自由落体运动做探究外力做功与物体动能变化关系的实验中,用50Hz的打点计时器打出一条纸带,如图所示,O点为纸带中的一点,OA之间比较模糊,另选取的计数点为A、B、C、D(每相邻两点为一计数点),其各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为毫米,若重锤质量为m.
①打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB=
1.17
1.17
m/s,重锤的动能EkB=
0.68m
0.68m
J.
②若已求得D点对应的速度为VD,测出重物下落的高度为hBD,则还应计算
mghBD
mghBD
1
2
m
v
2
D
-
1
2
m
v
2
B
1
2
m
v
2
D
-
1
2
m
v
2
B
大小是否相等(填字母表达式).

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科目:高中物理 来源: 题型:

在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为m=0.5kg,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带.纸带上打出的点如图所示(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度g=9.8m/s2.选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为△Ep=
0.914
0.914
J;重物动能的增加量为△Ek=
0.909
0.909
J;但实验中总存在△Ep
大于
大于
△Ek(填:小于、等于、大于).(取3位有效数字)

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科目:高中物理 来源:2015届山东省高一6月月考物理试卷(解析版) 题型:实验题

(1)在“研究平抛物体的运动”实验中,某同学记录了A、B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度

        m/s。(取)

(2)如图所示,在“探究功与物体速度变化的关系”实验中,为了保证橡皮筋做的功等于总功,必须采取的步骤是“平衡摩擦力”。那么,在平衡摩擦力操作时,下列步骤中正确的是(   )

A.让木板保持水平状态

B.小车运动时,纸带不需要穿过打点计时器

C.是否已经“平衡摩擦力”可以用眼睛目测小车是否做匀速直线运动

D.本操作要让小车在橡皮筋的牵引下运动

(3).在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示

(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为mm),已知当地的重力加速度。选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为 J;重物动能的增加量为 J(保留三位有效数字);得出的结论是                          

 

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科目:高中物理 来源:2010年新课标必修2机械能及其守恒定律单元测试题(人教版) 题型:实验题

在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度。选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为J;重物动能的增加量为J;但实验中总存在误差,即△Ep       △Ek(填:小于、等于、大于),其原因是               。(取3位有效数字)

 

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