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某同学在“验证机械能守恒定律”时按如图甲所示安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图乙所示,图中O点为打点起始点,且速度为零.(1)选取
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某同学在“验证机械能守恒定律”时按如图甲所示安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图乙所示,图中O点为打点起始点,且速度为零.
(1)选取纸带上打出的连续点A,B,C,…,测出其中E,F,G点距起始点O的距离分别为h1,h2,h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T,为验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从打下O点到打下F点的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep=___,动能的增加量Ek=___(用题中所给字母表示).
(2)以各点到起始点的距离h为横坐标,以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系,用实验测得的数据绘出v2-h图线,如图丙所示,该图象说明了___;
(3)从v2-h图线求得重锤下落的加速度g=___m/s2(结果保留三位有效数字)
(1)选取纸带上打出的连续点A,B,C,…,测出其中E,F,G点距起始点O的距离分别为h1,h2,h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T,为验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从打下O点到打下F点的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep=___,动能的增加量Ek=___(用题中所给字母表示).
(2)以各点到起始点的距离h为横坐标,以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系,用实验测得的数据绘出v2-h图线,如图丙所示,该图象说明了___;
(3)从v2-h图线求得重锤下落的加速度g=___m/s2(结果保留三位有效数字)
▼优质解答
答案和解析
(1)从打下O点到打下F点的过程中,重锤重力热能的减少量△EP=mgh2.
F点的瞬时速度:vF=
,
则动能的增加量为:△Ek=
.
(2)根据mgh=
mv2得:v2=2gh,可知图线的斜率等于2g,则:g=
.
图线的斜率为:k=
=19,则:g=
m/s2=9.50m/s2.
故答案为:(1)mgh2,
;
(2)物体下落时,只有重力做功,动能与重力势能相互转化,物体的机械能守恒;
(3)9.50.
F点的瞬时速度:vF=
h3-h1 |
2T |
则动能的增加量为:△Ek=
m(h3-h1)2 |
8T2 |
(2)根据mgh=
1 |
2 |
k |
2 |
图线的斜率为:k=
9.65-3.00 |
0.50-0.15 |
19 |
2 |
故答案为:(1)mgh2,
m(h3-h1)2 |
8T2 |
(2)物体下落时,只有重力做功,动能与重力势能相互转化,物体的机械能守恒;
(3)9.50.
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