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在“验证机械能守恒的实验”中,已知打点计时器使用的交流电源的周期为0.02s,当地的重力加速度g=9.80m/s2.该实验选取的重锤质量为1.00kg,选取如图所示的一段纸带并测量出相邻各点之间的距离,利用这些数据验证重锤通过第2点至第5点间的过程中遵从机械能守恒定律.通过计算可以得出在第2点位置时重锤的动能为______J;第5点位置重锤时的动能为______J;重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量为______J.(保留三位有效数字)
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根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有:
v2=
x13
t13
=1.5m/s
v5=
x46
t46
=2.1m/s
在第2点位置时重锤的动能为:EK2=
1
2
mv22=1.13J
在第5点位置时重锤的动能为:EK5=
1
2
mv52=2.21J
重力做功等于重力势能的减小量,因此有:
重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量为△EP=mgx25=1×9.80×0.108=1.06J
故答案为:1.13;      2.21;       1.06
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相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

在“验证机械能守恒的实验”中,已知打点计时器使用的交流电源的周期为0.02s,当地的重力加速度g=9.80m/s2.该实验选取的重锤质量为1.00kg,选取如图所示的一段纸带并测量出相邻各点之间的距离,利用这些数据验证重锤通过第2点至第5点间的过程中遵从机械能守恒定律.通过计算可以得出在第2点位置时重锤的动能为
1.13
1.13
J;第5点位置重锤时的动能为
2.21
2.21
J;重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量为
1.06
1.06
J.(保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

在“验证机械能守恒”的实验中,有下述A至F六个步骤:
A、D、B、C、E、F
A、D、B、C、E、F

A.将打点计时器竖直固定在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落
C.取下纸带,更换新纸带,重新做实验
D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带,让重物靠近打点计时器
E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、…hn.,计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3、…、vn
F.分别计算出
1
2
mvn2
和mghn,在误差范围内看是否相等
(1)以上实验步骤按合理的操作步骤排序应是
A、D、B、C、E、F
A、D、B、C、E、F

(2 ) 计算表明,总有
1
2
mvn2
mghn(填“>”“=”或“<”),原因是
重物下落过程中克服阻力做功,重物减少的重力势能没有全部转化为动能
重物下落过程中克服阻力做功,重物减少的重力势能没有全部转化为动能

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科目:高中物理 来源: 题型:

在“验证机械能守恒”的实验中
(1)打点计时器的安装放置要求为
底板要竖直,两限位孔在同一条竖直线上
底板要竖直,两限位孔在同一条竖直线上
开始打点计时的时候,应先
通电打点
通电打点
,然后
释放重物
释放重物

(2)实验中产生误差的原因主要是
摩擦阻力
摩擦阻力
,使重锤获得的动能往往
小于
小于
(填写“大于、小于或等于”)它所减少的重力势能.为减小误差,悬挂在纸带下的重锤应选择
质量大一些的
质量大一些的

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科目:高中物理 来源: 题型:

(一)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图甲所示的读数是
10.50
10.50
mm.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是
7.500
7.500
mm.

(二)在“验证机械能守恒”的实验中:
(1)从下列器材中选出实验所必须的,其序号为
ABD
ABD

A.打点计时器(包括纸带);B.重锤;C.天平;D.毫米刻度尺;E.秒表;F.运动小车
(2)为减小误差,重锤应选择
密度较大,质量较大的重锤
密度较大,质量较大的重锤

(3)如果以
v2
2
为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的
v2
2-h
图线是
过原点的倾斜直线
过原点的倾斜直线
该图线的斜率等于
当地的重力加速度
当地的重力加速度

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科目:高中物理 来源: 题型:

在验证机械能守恒的实验中,所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示(图中O是打点计时器打的第一个点,A、B、C、D、E分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点).查得当地的重力加速度g=9.80m/s2.根据纸带求:
(1)若重锤质量为m,则重锤从起始下落至B时,减少的重力势能为多少?
(2)重锤下落到B时,动能为多大?
(3)从(1)、(2)的数据可得什么结论?产生误差的主要原因是什么?
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