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某实验小组为了探究功与动能变化的关系,利用如图所示的装置.在竖直墙上的A点安装一个拉力传感器,用不可伸长的柔软轻绳一端与质量为1.00Kg的小球C连接,另一端绕过小滑轮B(可以忽
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某实验小组为了探究功与动能变化的关系,利用如图所示的装置.在竖直墙上的A点安装一个拉力传感器,用不可伸长的柔软轻绳一端与质量为1.00Kg的小球C连接,另一端绕过小滑轮B(可以忽略滑轮大小)与传感器连接,定滑轮B与A等高,BD为水平参考线,测出BC间绳长L=0.80m.实验中,使绳始终处于绷直状态,将小球从距离BD线高h处由静止开始释放,从拉力传感器记录的拉力变化图线中读出拉力的最大值为F.改变h的值,记录下相应的最大拉力F,取H=L-h,g=9.80m/s2,实验中得到的部分数据如表所示.
(1)当H=0.60m时,小球的最大动能为___J,此过程中外力做功为___J;
(2)实验结论是:___
(3)根据实验结论,推导出F与H之间的关系为:___.
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h/m | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | … |
H/m | 0.70 | 0.60 | 0.50 | 0.40 | … |
F/N | 26.88 | 24.45 | 22.00 | 19.56 | … |
(2)实验结论是:___
(3)根据实验结论,推导出F与H之间的关系为:___.
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▼优质解答
答案和解析
(1)根据实验中得到的数据可知,H=0.60m,F=24.45N,
小球运动到最低点时,动能最大,
在最低点,根据牛顿第二定律得:
F-mg=m
解得:
mv2=5.86J,
此过程中外力做功为W=mg(l-h)=1×9.8×0.60=5.88J,
(2)实验结论为在实验误差允许的范围内,外力所做的功等于物体动能的增量,
(3)根据实验结论可知,F-mg=m
,其中
mv2=mg(L-h),
解得:F=
H+mg,
代入数据得:F=24.5H+9.8.
故答案为:(1)5.86,5.88;(2)在实验误差允许的范围内,外力所做的功等于物体动能的增量;(3)F=24.5H+9.8
小球运动到最低点时,动能最大,
在最低点,根据牛顿第二定律得:
F-mg=m
v2 |
L |
解得:
1 |
2 |
此过程中外力做功为W=mg(l-h)=1×9.8×0.60=5.88J,
(2)实验结论为在实验误差允许的范围内,外力所做的功等于物体动能的增量,
(3)根据实验结论可知,F-mg=m
v2 |
L |
1 |
2 |
解得:F=
2mg |
L |
代入数据得:F=24.5H+9.8.
故答案为:(1)5.86,5.88;(2)在实验误差允许的范围内,外力所做的功等于物体动能的增量;(3)F=24.5H+9.8
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