- 验证机械能守恒定律
- 共364题
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出五系列的点,如上图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s):(g取9.8m/s2,结果保留二位有效数字)
(1)纸带的______(用字母表示)端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s;
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J,此过程中物体动能增加量△Ek=______J;
(4)以h为横轴,v2/2为纵轴画v2/2-h图象为过原点的一条直线,其斜率为______.
(5)一般计算中△Ek小于△EP,原因是重物在下降过程中受到空气阻力和______.
正确答案
(1)物体做加速运动,因此点距越来越大,故纸带的P端与重物相连.
故答案为:P.
(2)中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小:
vB==0.98m/s
故答案为:0.98.
(3)O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是:△EP=mghOB=0.49J;
因此动能的增量为:△EK=m
=0.48J
故答案为:0.49,0.48.
(4)根据mgh=mv2得:
=gh,因此在
与h的图线为过原点的直线,斜率表示重力加速度的大小,由于物体下落的过程中不可避免的受到阻力作用,因此动能的增加量小于势能的减小量.
故答案为:重力加速度,纸带跟限位孔间的摩擦阻力.
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出五系列的点,如上图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s):(g取9.8m/s2,结果保留二位有效数字)
(1)纸带的______(用字母表示)端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s;
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J,此过程中物体动能增加量△Ek=______J;
(4)以h为横轴,v2/2为纵轴画v2/2-h图象为过原点的一条直线,其斜率为______.
(5)一般计算中△Ek小于△EP,原因是重物在下降过程中受到空气阻力和______.
正确答案
(1)物体做加速运动,因此点距越来越大,故纸带的P端与重物相连.
故答案为:P.
(2)中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小:
vB==0.98m/s
故答案为:0.98.
(3)O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是:△EP=mghOB=0.49J;
因此动能的增量为:△EK=m
=0.48J
故答案为:0.49,0.48.
(4)根据mgh=mv2得:
=gh,因此在
与h的图线为过原点的直线,斜率表示重力加速度的大小,由于物体下落的过程中不可避免的受到阻力作用,因此动能的增加量小于势能的减小量.
故答案为:重力加速度,纸带跟限位孔间的摩擦阻力.
如图所示,在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的3个点A、B、C作为测量点.经测量知道A、B、C各点到点O的距离分别为15.55cm、19.20cm、23.23cm.根据以上数据可知,当打点计时器打B点时重物重力势能的减少量为______J,重物的动能为______J.(取3位有效数字)
正确答案
重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.1920=1.88J.
在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,因此有:
vB==
=1.92m/s
△Ek=mvB2=
×1×1.922J=1.84J
故答案为:1.88;1.84
在验证机械能守恒定律的实验中.
(1)下列说法正确的是______.
A.实验时,应先松开纸带,重锤运动稳定后再接通电源
B.在安装电磁打点计时器时,复写纸要放在纸带上面
C.为了减小误差,重物质量应大些
D.若t为起点到某点的时间,计算该点的速度可用公式v=gt
(2)若实验中所用重锤的质量为m=0.1kg,打点纸带如图1所示,O点为起点,A、B、C、D为四个连续计时点,各点到O点的距离如图,打点时间间隔为0.02s,打B点时,重锤的动能EAB=______J,从O点至B点过程中重锤的重力势能减少量是______J.(计算结果保留三位有效数字)
(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出对应下落的距离h,则以v2为纵轴,以h为横轴作出的图象应是图2中的______.
正确答案
(1)A、实验时,应先接通电源再释放重锤.故A错误.
B、在安装电磁打点计时器时,复写纸要放在纸带上面.故B正确.
C.为了减小误差,重物质量应大些.故C正确.
D、若将该运动看成自由落体运动,用v=gt去求解瞬时速度,则机械能守恒不需要验证了,应该通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出某点的速度.故D错误.
故选:BC.
(2)B点的瞬时速度vB==
=0.585m/s,则重锤的动能Ek=
mvB2=
×0.1×0.5852=0.0171J.
O到B过程中重力势能的减小量△Ep=mgh=0.1×9.8×0.0176J=0.0172J.
(3)根据mgh=mv2得,
v2=gh,知
v2-h的图线为过原点的一条倾斜直线.故选:C.
故答案为:(1)BC,(2)0.0171,0.0172,(3)C.
在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm.根据以上数据可以算出,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于______J,动能的增加量等于______J(保留三位有效数字).
正确答案
利用匀变速直线运动的推论
vc==
=2.90m/s
根据重力势能的定义式得:
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.4511 J=4.42 J.
根据动能的定义式得:Ekc=mvC2=4.19J
动能的增加量△EK=Ekc-0=mvC2=4.19 J
故答案为:4.42J; 4.19J.
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