在用打點(diǎn)計時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量 m=1.00kg的重物自由下落,打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列點(diǎn).如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,O為第一個點(diǎn),A、B、C 為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出).已知打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一次點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.那么:
(1)從O點(diǎn)到B點(diǎn),重物重力勢能減少量△Ep=
1.88
1.88
J,動能增加量△Ek=
1.84
1.84
J;(以上兩空均要求保留3位有效數(shù)字)
(2)如果以v2/2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2/2-h圖線是
過原點(diǎn)的斜直線
過原點(diǎn)的斜直線
,該
線的斜率等于
重力加速度g
重力加速度g
分析:紙帶法實(shí)驗(yàn)中,若紙帶勻變速直線運(yùn)動,測得紙帶上的點(diǎn)間距,利用勻變速直線運(yùn)動的推論,可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度和加速度,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.運(yùn)用物理規(guī)律和數(shù)學(xué)表達(dá)式結(jié)合起來解決問題.
解答:解:(1)重力勢能減小量△Ep=mgh=9.8×0.1920J=1.88 J.
利用勻變速直線運(yùn)動的推論:vB=
xAC
tAC
=1.92m/s
EkB=
1
2
m
v
2
B
=1.84J.
所以動能增加量△Ek=1.84J
(2)根據(jù)機(jī)械能守恒可知mgh=
1
2
mv2-0,
得出
v2
2
=gh,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的
v2
2
-h圖線是過原點(diǎn)的斜直線,該線的斜率等于重力加速度g.
故答案為:(1)1.88,1.84
(2)過原點(diǎn)的斜直線,重力加速度g
點(diǎn)評:正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理,從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所測數(shù)據(jù),如何測量計算,會起到事半功倍的效果.利用圖象問題結(jié)合數(shù)學(xué)知識處理物理數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)研究常用的方法.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解