2.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),如圖所示(相鄰記數(shù)點(diǎn)時間間隔為0.02s),長度單位cm,那么打點(diǎn)計時器打下記數(shù)點(diǎn)B時,物體的速度vB=0.98m/s;從起點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是△Ep=0.49J,此過程中物體動能的增加量△Ek=0.48J(g取9.8m/s2,所有結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.);通過計算,數(shù)值上△Ep>△Ek(填“>”“=”或“<”),最后得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi),重物的機(jī)械能守恒.

分析 根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點(diǎn)的速度,從而得出動能的增加量,根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量,通過比較得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論.

解答 解:B點(diǎn)的瞬時速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{(7.06-3.14)×1{0}^{-2}}{0.04}m/s$=0.98m/s.
從起點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是△Ep=mgh=1×9.8×5.01×10-2J=0.49J,
動能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×0.9{8}^{2}$≈0.48J,
通過計算,數(shù)值上△Ep>△Ek,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:在誤差允許的范圍內(nèi),重物的機(jī)械能守恒.
故答案為:0.98,0.49,0.48,>,在誤差允許的范圍內(nèi),重物的機(jī)械能守恒.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法,會通過紙帶求解瞬時速度,從而得出動能的增加量,會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量.

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(shí)驗(yàn)題

12.在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時,某小組按照正確的操作得到一條紙帶,如圖.其中O是起始點(diǎn),A、B、C是打點(diǎn)計時器連續(xù)打下的3個點(diǎn).用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離,并記錄在圖中,單位:cm (已知打點(diǎn)計時器所用電源的頻率為50HZ,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80 m/s2,重錘質(zhì)量為m,計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字).

(1)這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OC段的讀數(shù),應(yīng)記作15.70cm.
(2)甲同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,他用AC段的平均速度作為B點(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度vB,則求得該過程中重錘的動能的增加量為1.20m,重力勢能的減少量為1.22m.這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使動能的增加量<重力勢能的減少量(選填“>”、“<”或“=”).
(3)乙同學(xué)根據(jù)同一條紙帶,同一組數(shù)據(jù),也用重錘在OB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,他將打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn)O記為第1個點(diǎn),圖中的B是打點(diǎn)計時器打下的第9個點(diǎn).因此他用v=gt計算與B點(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度vB,得到動能的增加量為1.23m,這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使動能的增加量>重力勢能的減少量.
(4)上述兩種處理方法中,你認(rèn)為合理的是甲同學(xué)所采用的方法(填“甲”或“乙”)

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.某同學(xué)用圖1所示裝置測定重力加速度,

(1)實(shí)驗(yàn)時下面的步驟先后順序是:BA;
A.釋放紙帶;      B.打開打點(diǎn)計時器
(2)打出的紙帶如圖2所示,實(shí)驗(yàn)時紙帶的乙端應(yīng)和重物相連接(選填“甲”或“乙”).
(3)紙帶上1至9各點(diǎn)為計時點(diǎn),相鄰計時點(diǎn)時間間隔為0.02s,由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時的加速度為9.4m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)
(4)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2,請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖脑蚣垘c打點(diǎn)計時器之間有摩擦;紙帶上的數(shù)據(jù)讀數(shù)有誤差.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖,$\frac{1}{4}$柱體,其弧形表面光滑,而與地面接觸的下表面粗糙;在光滑豎直墻壁與柱體之間放置一質(zhì)量為m的球體,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).若使柱體向左移動稍許,系統(tǒng)仍處于平衡狀態(tài),則(  )
A.柱體所受的摩擦力減小B.球?qū)Φ膲毫υ龃?/td>
C.柱體對地面的壓力不變D.柱體與球之間的作用力不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示的電路中,輸入電壓U恒為12V,燈泡L上標(biāo)有“6V 12W”字樣,電動機(jī)線圈的電阻RM=0.5Ω.若燈泡恰能正常發(fā)光,以下說法中正確的是(  )
A.電動機(jī)的輸入功率為12 WB.電動機(jī)的輸出功率為12 W
C.電動機(jī)的熱功率為2.2 WD.整個電路消耗的電功率為22 W

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.如圖所示為“研究勻變速直線運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計時器打出的紙帶,相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出(電源頻率50Hz),由圖知紙帶上D點(diǎn)瞬時速度vD=0.54 m/s;加速度a=1.2 m/s2;E點(diǎn)瞬時速度vE=0.66 m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.真空中有兩個固定的帶正電的點(diǎn)電荷,其電量Q1>Q2,點(diǎn)電荷q置于Q1、Q2連線上某點(diǎn)時,正好處于平衡,則(  )
A.q可能是正電荷B.q一定在Q1、Q2連線上Q2的外側(cè)
C.q離Q2比離Q1遠(yuǎn)D.q離Q2比離Q1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.兩個分子從相距很遠(yuǎn)(分子間作用力可忽略)變到很難靠近的過程中,表現(xiàn)為(  )
A.相互吸引B.相互排斥C.先排斥后吸引D.先吸引后排斥

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.某同學(xué)在練習(xí)使用打點(diǎn)計時器得到了如圖所示的紙帶,紙帶從左端到右端先后通過打點(diǎn)計時器.他舍棄密集點(diǎn)后,從O點(diǎn)開始每隔兩個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),若所用電源頻率是50赫茲,則打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一個點(diǎn),每兩個計數(shù)點(diǎn)的時間間隔0.06s.他測得OA=3.20cm,AB=4.60cm,BC=5.40cm,CE=9.20cm,則物體通過A點(diǎn)的瞬時速度是0.65m/s,在AE段的平均速度是8.00m/s.

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同步練習(xí)冊答案