某同學利用自由落體運動進行驗證機械能守恒定律的實驗,正確完成實驗操作后,得到一條點跡清晰的紙帶,如圖所示.在實驗數(shù)據(jù)處理中,某同學選取紙帶上打出的連續(xù)三個點A、B、C,分別測出三個點距起始點O的距離如圖所示,已知打點計時器每隔0.02s打一個點,g取9.8m/s2
(1)若重物和夾子的總質(zhì)量為1kg,那么在由O到B的過程中,動能增加量為______J,重力勢能減少量為______J.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(2)該同學在分析該實驗誤差時認為阻力的存在使得重物下落的加速度不再是重力加速度,于是他利用紙帶求出重物下落的加速度為______m/s2
(1)重物重力勢能的減少量為:△Ep=mg△h=1×9.8×0.0692=0.68J.
B點的速度為:vB=
xAC
2T
=
0.0941-0.0480
0.04
=1.1525m/s

所以動能的增加量為:△Ek=
1
2
mvB2=
1
2
×1×1.15252=0.66J

(2)根據(jù)勻變速直線運動的推論△x=aT2得:
a=
△x
T2
=
0.0941-0.0692-(0.0692-0.048)
0.022
=9.25m/s2
故答案為:(1)0.66;0.68;(2)9.25
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,水平地面上豎直地固定著一個光滑的圓環(huán),一個質(zhì)量為m的小球套在環(huán)上,圓環(huán)最高點有一小孔,細線一端被人牽著,另一端穿過小孔與小球相連,使球靜止于A處,此時細線與豎直成θ角,重力加速度為g,則下列說法正確是( 。
A.球在A處時,球?qū)毦的拉力為2mgsinθ
B.球在A處時,球?qū)A環(huán)的壓力為mg
C.將球由A處緩慢地拉至B處的過程中,球?qū)毦的拉力變小
D.將球由A處緩慢地拉至B處的過程中,球?qū)A環(huán)的壓力不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,某同學的紙帶上最初兩點相距2mm,他根據(jù)數(shù)據(jù)測得某點v=2.36m/s,距起點h=28.76cm.據(jù)此可得:
v2
2
=2.785m2/s2,gh=2.718m2/s2,從而說明:在誤差范圍內(nèi)兩者相等,驗證了重錘自由下落過程機械能守恒定律.老師批閱:“此數(shù)據(jù)有誤,驗證失敗!”其理由是______.若數(shù)據(jù)錯誤的原因是因為交流電的頻率引起的,那么交流電實際頻率偏______(填“大”或“小”).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某同學做“驗證機械能守恒定律”的實驗時,打下的一條紙帶如圖所示,第四個點、第七個點、第十個點分別與第一個點0(測量起點)間的距離為hA=1.75cm,hB=7.00cm,hC=15.7cm,交流電的周期是0.02s,當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2,由公式vB=
hC-hA
6T
可得υB=______m/s,若用關(guān)系式υB=g?tn,可得υB′=______m/s,經(jīng)計算可知,υB______(選填“>”、“<”或“=”)υB′;△EK=
1
2
mvB2與△EP=mghB相比較,△Ek______(選填“>”、“<”或“=”)△EP.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

驗證機械能守恒定律的實驗中:質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出一系列的點,如圖所示(相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s),長度單位cm,那么打點計時器打下記數(shù)點B時,物體的速度vB=______m/s;從起點O到打下記數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△Ep=______J,此過程中物體動能的增加量△Ek=______J(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“<”),這是因為______;最后得出實驗的結(jié)論是
______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某同學用如圖(1)所示裝置測重力加速度g,所用交流電頻率為50Hz.在所選紙帶上取某點為0計數(shù)點,以后每隔2個點取一個計數(shù)點,用毫米刻度尺測量的數(shù)據(jù)(單位:mm)如圖(2)所示.若相鄰兩計數(shù)點時間間隔
為T,計算結(jié)果取三位有效數(shù)字.則:
①計數(shù)點“5”的速度為______m/s.
②該同學用Xn-Xn-3=3aT2求出的重力加速度g=______m/s2
③測出的重力加速度g比實際數(shù)值偏小的原因是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗中,實驗裝置如圖甲所示.讓小車在一條橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行,此時橡皮筋對小車做的功記為W.然后用完全相同的橡皮筋二條、三條…合并在一起分別進行第2次、第3次…實驗,每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致.且每次實驗中小車獲得的速度可由打點計時器所打的紙帶求出.(打點計時器所用交流電頻率為50Hz).
(1)若木板是水平放置的,小車在一條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,對橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是______
A.橡皮筋處于原長狀態(tài)
B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車正好運動到兩個鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
(2)為了使小車運動中所受的合外力正好等于橡皮筋對它的彈力,應采取的措施是______;
(3)如圖乙是按正確操作分別是一條、二條、三條、四條橡皮筋作用于小車在實驗中打出的部分紙帶,

次數(shù)1234
橡皮筋對小車做功W2W3W4W
小車速度v(m/s)1.001.421.732.00
v2(m2/s21.002.022.994.00
從表中數(shù)據(jù)你得出的結(jié)論是:______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,質(zhì)量m=1kg的物體自由下落,得到如下圖所示的紙帶,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.04s.那么從打點計時器打下起點O到打下B點的過程中,物體重力勢能的減少量△Ep=______J,此過程中物體動能的增加量△Ek=______J.由此可得到的結(jié)論是______.(g=9.8m/s2,保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在距水平地面高為0.4 m處,水平固定一根長直光滑桿,桿上P處固定一定滑輪(大小不計),滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,在P點的右邊,桿上套一質(zhì)量m=3 kg的滑塊A.半徑R="O.3" m的光滑半網(wǎng)形軌道豎直地固定在地面上,其圓心O在P點的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量m="3" kg的小球B.用一條不可伸長的柔軟細繩,通過定滑輪將小球和滑塊連接起來.桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi),滑塊和小球均可看作質(zhì)點,且不計滑輪大小的影響,現(xiàn)對滑塊A施加一個水平向右、大小為60 N的恒力F,則:

(l)求把小球B從地面拉到半圓形軌道頂點C的過程中力F做的功.
(2)求小球B運動到C處時所受的向心力的大。
(3)問小球B被拉到離地多高時滑塊A與小球B的速度大小相等?

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