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在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点,如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,可以认为打O点时纸带的速度为0,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其它点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度g=9.8m/s2.

(1)从O点到B点,重物重力势能减少量△EP= 1.88 J,动能增加量△EK= 1.84 J;(以上两空要求保留3位有效数字)

(2)上问中,重物重力势能减少量 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)动能增加量,其原因是 纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力. .


考点:

验证机械能守恒定律.

专题:

实验题.

分析:

重物下落时做匀加速运动,故纸带上的点应越来越远,根据这个关系判断那一端连接重物.

验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=mv2间的关系,所以我们要选择能够测h和v的数据.

减少的重力势能△Ep=mgh,增加的动能△Ek=mv2,v可由从纸带上计算出来.

解答:

解:(1)减少的重力势能△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10﹣2=1.88J

利用匀变速直线运动的推论

vB==1.93m/s

所以增加的动能△Ek=mv2=1.84J

(2)上问中,重物重力势能减少量大于动能增加量,其原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力.

故答案为:(1)1.88;1.84;(2)大于;纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力.

点评:

正确解答实验问题的前提是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所测数据,如何测量计算,会起到事半功倍的效果.运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题.要注意单位的换算和有效数字的保留

 

练习册系列答案
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物理公式在确定物理量关系的同时,也确定了物理量的单位关系.下面给出的关系式中,l是长度,v是速度,m是质量,g是重力加速度,这些量都用国际单位制单位.试判断下列表达式的单位,并指出这些单位所对应的物理量的名称.

(1)单位________,物理量名称________.

(2)单位________,物理量名称________.

(3)m单位________,物理量名称________.

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一位同学的家住在一座25层的高楼内,他每天乘电梯上楼,随着所学物理知识的增多,有一天他突然想到,能否用所学物理知识较为准确地测出这座楼的高度呢?在以后的一段时间内他进行了多次实验测量,步骤如下:

经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律,他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度.他将台秤放在电梯内,将重物放在台秤的托盘上,电梯从第一层开始启动,经过不间断的运行,最后停在最高层.在整个过程中,他记录了台秤中不同时间段内的示数,记录的数据如下表所示.但由于0~3.0s段的时间太短,他没有来得及将台秤的示数记录下来,假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的,重力加速度g取10m/s2.

时间/s

台秤示数/kg

电梯启动前

5.0

0~3.0

3.0~13.0

5.0

13.0~19.0

4.6

19.0以后

5.0

(1)电梯在0~3.0s时间段内台秤的示数应该是多少?

(2)根据测量的数据计算该楼房每一层的平均高度.

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现在汽车变速装置有手动变速和自动变速,手动变速是通过档杆改变变速箱中齿轮的转速比.当汽车由水平路段进入上坡路段行驶时,在保证汽车的输出功率不变的情况下,下列那些措施能使汽车获得更大的牵引力

(  )

 

A.

可以把档杆变到低速档位置

B.

保持在平直路面上的档位不变

 

C.

可以把档杆变到高速档位置

D.

以上措施都不行

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如图所示,A是用轻绳连接的小球,B是用轻杆连接的小球,都在竖直平面内做圆周运动,且绳、杆长度L相等.忽略空气阻力,下面说法中正确的是(  )

 

A.

A球可能做匀速圆周运动

 

B.

A球通过圆周最高点的最小速度是,而B球通过圆周最高点的最小速度为零

 

C.

B球到最低点时处于超重状态

 

D.

A球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心

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下列说法正确的是(  )

   A. 做曲线运动物体的速度、加速度都一定在改变

   B. 做曲线运动物体受到的合外力可能为零

   C. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动

   D. 做曲线运动物体的加速度可能不变

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如图所示,一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则以下说法中正确的是(  )

 

A.

A球的线速度必定小于B球的线速度

 

B.

A球的角速度必定小于B球的角速度

 

C.

A球的运动周期必定小于B球的运动周期

 

D.

A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力

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图一中螺旋测微器读数为 mm。图二中游标卡尺读数为 cm。

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在高速公路的旁边我们常看到如图所示的路牌。这是交通管理部门设置的限速标志,它是指汽车经过这一路段时

A.瞬时速度大小应该介于60km/h和100km/h之间

B.平均速度大小应该介于60km/h和100km/h之间

C.瞬时速度大小应该大于100km/h

D.瞬时速度大小应该小于60km/h

 


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