②在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn).重錘減小的重力勢(shì)能總是約大于重錘增加的動(dòng)能.其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落過(guò)程中存在著阻力作用.若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俚闹禐間.用第1小題給出的已知量表示重錘在下落過(guò)程中受到的平均阻力大小為F= . 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開(kāi)始下落,重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
(1)如圖所示,選取紙帶打出的五個(gè)連續(xù)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為S0,其余如圖,使用電源的頻率為f(頻率為周期的倒數(shù)),則打C點(diǎn)時(shí)重鍾的速度為
(s1+s2)f
4
(s1+s2)f
4
,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能為
1
32
mf2(s1+s2)2
1
32
mf2(s1+s2)2
,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)和C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)重錘重力勢(shì)能的減少量為
mg(s0+s1
mg(s0+s1


(2)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重錘減少的重力勢(shì)能略大于重錘增加的動(dòng)能,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落的過(guò)程中存在著阻力作用,若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐間,用(1)小題及題目中給出的已知量表示重錘在下落過(guò)程中受到的平均阻力大小為
mg-
1
32
mf2
(s1+s2)2
s0+s1
mg-
1
32
mf2
(s1+s2)2
s0+s1

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在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐間,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為m.若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量,量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖所示,那么,
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度vB=
s3-s1
2T
s3-s1
2T
;
(2)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量是△Ep=
mgs2
mgs2
,此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量:△Ek=
m(s3-s1)2
8 T2
m(s3-s1)2
8 T2
;
(3)在實(shí)際操作中,通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)△Ep
△Ek(填“>”“=”或“<”),這是因?yàn)?!--BA-->
摩擦阻力造成的影響
摩擦阻力造成的影響

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在“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,帶動(dòng)紙帶打出一系列的點(diǎn),如圖所示.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s;(g=9.8m/s2,計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留2位有效數(shù)字)
(1)紙帶的
(填“左”或“右”)端與重物相連;
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度vB=
1.76
1.76
 m/s;
(3)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的動(dòng)能增加量△EK=
1.55
1.55
 J,勢(shì)能減少量△EP=
1.56
1.56
 J;
(4)通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn),數(shù)值上△EK
△EP(填“>”,“=”或“<”),這是因?yàn)樵谥劐N下落過(guò)程中存在著阻力的作用.我們可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小,方法如下:先通過(guò)紙帶測(cè)得下落的加速度a=
9.5
9.5
 m/s2.再根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算出重錘在下落的過(guò)程中受到的平均阻力f=
0.3
0.3
 N.

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在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),如圖所示,電源的頻率為50Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2
(1)紙帶的
端應(yīng)與重錘相連(填“左”或“右”).
(2)從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過(guò)程中,重錘重力勢(shì)能的減小量為△EP=
0.47
0.47
J,重錘動(dòng)能的增加量△E K=
0.46
0.46
J.(均取兩位有效數(shù)字)
(3)通過(guò)計(jì)算,發(fā)現(xiàn)△EP 與△E K的數(shù)值并不相等,這是因?yàn)?!--BA-->
重錘下落過(guò)程中,受到在空氣阻力,紙帶受到摩擦力,有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
重錘下落過(guò)程中,受到在空氣阻力,紙帶受到摩擦力,有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

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在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組選擇如圖所示紙帶,紙帶上選取的連續(xù)三個(gè)點(diǎn)A、B、C,測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0,A、B兩點(diǎn)間的距離為s1,B、C兩點(diǎn)間的距離為s2,交流電的周期為T,實(shí)驗(yàn)時(shí):
(1)為了減少空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響.自由落下的重錘密度要
(選填填“大”或“小”)一些.
(2)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中
不要
不要
測(cè)重錘的質(zhì)量(選填“要”或“不要”).
(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí),重錘的速度VB=
s1+s2
2T
s1+s2
2T
(用題中所給的字母表示)
(4)實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),以O(shè)為起點(diǎn)B為研究終點(diǎn),計(jì)算結(jié)果是:重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能.其原因主要是該實(shí)驗(yàn)中存在阻力作用,因此該組同學(xué)想到可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)測(cè)算平均阻力的大。阎(dāng)?shù)刂亓铀俣戎禐間,重錘的質(zhì)量為m,則該實(shí)驗(yàn)中存在的平均阻力大小f?=
mg-
m
v
2
B
2(s0+s1)
mg-
m
v
2
B
2(s0+s1)
(結(jié)果用m,g,,VB,S0,S1表示).

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