1.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,已知打點計時器所用的電源頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg,實驗中得到一條點跡清晰的紙帶,如圖所示,把第一個點記作0(0、1之間的距離大約2mm),另選取連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點,經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到0點的距離分別為62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由0點運動到C點,重力勢能的減少量等于7.62J,動能的增加量等于7.56 J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
動能增量小于重力勢能的減少量的原因主要是紙帶下落過程中受到一定的摩擦作用.

分析 紙帶實驗中,若紙帶勻變速直線運動,測得紙帶上的點間距,利用勻變速直線運動的推論,可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度,從而求出動能,根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值,求出物體下落時重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等即可驗證,但是由于存在誤差,物體下落時克服阻力做功,因此重力勢能的減小量略大于動能的增加量.

解答 解:重力勢能減小量為:△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J.
在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度,因此有:
vC=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.8573-0.7018}{2×0.02}$m/s≈3.89m/s
△Ek=$\frac{1}{2}$mvC2=$\frac{1}{2}$×1×3.892J=7.56J;
動能增量小于重力勢能的減少量的原因主要是重物下落時受到空氣阻力和打點針與紙帶間的阻力作用,即紙帶下落過程中受到一定的摩擦作用,從而使得一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
故答案為:7.62,7.56,紙帶下落過程中受到一定的摩擦作用.

點評 紙帶問題的處理時力學(xué)實驗中常見的問題,對于這類問題要熟練應(yīng)用運動學(xué)規(guī)律和推論進(jìn)行求解,計算過程中要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.在研究平拋運動的實驗中:
(1)下列說法正確的是AD
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端可以不水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些
(2)一個學(xué)生在做平拋運動的實驗時只描出了如圖所示的一部分曲線,于是他在曲線上任取水平距離△x相等的三點a、b、c,量得△x=0.10m,又量得它們之間的豎直距離分別為h1=0.10m,h2=0.20m,取g=10m/s2,利用這些數(shù)據(jù)可以求出:
①物體被拋出時的初速度為1.0m/s;
②物體經(jīng)過點b時的豎直速度為1.50m/s.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,BOD是半圓的水平直徑,OC為豎直半徑,半圓半徑為R,A在B點正上方高R處,現(xiàn)有兩質(zhì)量相等小球分別從A、B兩點以一定初速度水平拋出,分別擊中半圓上的D點和C點,已知B球擊中C點時動能為E,不計空氣阻力,則A球擊中D點時動能為(  )
A.$\sqrt{5}$EB.2EC.$\frac{8}{5}$ED.$\frac{5}{4}$E

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.兩個質(zhì)量分別為M和m的小球懸掛在同一根細(xì)線上,如圖所示,當(dāng)先讓M擺動,過一段時間系統(tǒng)穩(wěn)定后,下面哪幾句話正確( 。
A.m和M的周期不相等
B.當(dāng)兩個擺長相等時,m擺的振幅最大
C.懸掛M的細(xì)繩長度變化時,m擺動的振幅也會發(fā)生變化
D.當(dāng)兩個擺長相等時,m擺動振幅可以超過M

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛(wèi)星相繼完成了對月球的環(huán)月飛行,標(biāo)志著我國探月工程的第一階段已經(jīng)完成.設(shè)“嫦娥二號”衛(wèi)星環(huán)繞月球的運動為勻速圓周運動,它距月球表面的高度為h,已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R,引力常量為G,則衛(wèi)星繞月球運動的向心加速度a=$\frac{GM}{(R+h)^{2}}$,線速度v=$\sqrt{\frac{GM}{R+h}}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈電阻為r,在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,外電路電阻為R,當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過60°的過程中,下列判斷正確的是( 。
A.電壓表的讀數(shù)為$\frac{NBSωR}{\sqrt{2}(R+r)}$
B.電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱為Q=$\frac{{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}ωRπ}{4(R+r)^{2}}$
C.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過60°時的電流為$\frac{NBSω}{2(R+r)}$
D.通過電阻R的電荷量為q=$\frac{NBS}{2(R+r)}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.下列說法中正確的有(  )
A.若某質(zhì)點動量不變,則其動能也一定不變
B.若某質(zhì)點動能不變,則其動量也一定不變
C.一個物體在恒定合外力作用下,其動量不一定改變
D.一個物體在恒定合外力作用下,其動能不一定改變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.某同學(xué)進(jìn)行立定摸高訓(xùn)練,測得數(shù)據(jù)如下:站立時摸到的高度為h1=2.15m,跳起時摸到的高度為h2=2.60m.(g=10m/s2
(1)該同學(xué)起跳離地時的速度v(即離開地面瞬間的速度)為多少?
(2)起跳前人要先下蹲一段距離,然后起跳至離開地面,此過程為起跳過程.若該同學(xué)質(zhì)量為m=50kg,起跳前下蹲,重心下降的距離為h0=0.30m,這位同學(xué)在起跳過程中所做的功W是多少?
(3)如起跳過程可認(rèn)為重心在做勻加速直線運動,這位同學(xué)在起跳過程中的平均功率P是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.一馬拉著車原來以5m/s的速度勻速運動,馬受驚后突然加速,則(  )
A.車的慣性增大了B.車的慣性減小了
C.馬拉車的力大于車?yán)R的力D.馬拉車的力始終等于車?yán)R的力

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案