2.《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中,讓質(zhì)量為1kg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)器打出一系列的點(diǎn),如圖所示,選取紙帶上連續(xù)打出的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出C點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離OC=50.00cm,點(diǎn)A、E間的距離為AE=24.00cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50Hz,重力加速度g=9.80m/s2

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí),物體的速度vC=3.0m/s;(保留兩位有效數(shù)字)
(2)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C的過(guò)程中,物體重力勢(shì)能減少量△Ep=4.9J,動(dòng)能的增加量△EK=4.5J;(保留兩位有效數(shù)字)
(3)△Ep與△EK數(shù)值有差別的原因阻力的影響.
(4)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),如果以:$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖象應(yīng)是傾斜的直線,才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒.

分析 (1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度,可以求出C點(diǎn)速度大小.
(2、3、4)由圖可讀出P到B點(diǎn)物體下落的高度,則可求得重力勢(shì)能的減小量;根據(jù)B點(diǎn)速度的大小可以求得C點(diǎn)的動(dòng)能的變化量,比較兩數(shù)據(jù)可得出結(jié)論.

解答 解:(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度,
可以求出C點(diǎn)速度為:vC=$\frac{{x}_{AE}}{4T}$=$\frac{0.24}{4×0.02}$m/s=3.0m/s
(2)重力勢(shì)能減小量等于:△Ep=mgh=1×9.8×0.50J=4.9J.
動(dòng)能增加量△EK=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}$×1×3.02J=4.5J
(3)由計(jì)算結(jié)果可知由于重力勢(shì)能減小量略大于動(dòng)能的增加量,原因是存在阻力.
(4)據(jù)機(jī)械能守恒:mgh=$\frac{1}{2}$mv2 得:$\frac{{v}^{2}}{2}$=gh,所以如果以:$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖象應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的直線,斜率的數(shù)值為g,
故答案為:(1)3.0;(2)4.9;4.5;(3)阻力的影響;(4)傾斜的直線.

點(diǎn)評(píng) 要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和能量守恒,重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中,除了重力還受到阻力,從能量轉(zhuǎn)化的角度,由于阻力做功,重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.在t0~3t0的時(shí)間內(nèi),平均速度$\overline{v}$>$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$
B.降落傘打開(kāi)后,降落傘和傘兵所受的阻力越來(lái)越大
C.在0~t0時(shí)間內(nèi)加速度不變,在t0~3t0時(shí)間內(nèi)加速度變大
D.若第一個(gè)傘兵在空中打開(kāi)降落傘時(shí)第二個(gè)傘兵立即跳下,則他們?cè)诳罩械木嚯x先增大后減小

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A.0~1s速度在增大B.0~1s位移在增大
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10.“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示,下列實(shí)驗(yàn)要求正確的是( 。
A.將斜槽的末端切線調(diào)成水平
B.斜槽軌道必須是光滑的
C.小球每次必須從斜面上的同一位置由靜止開(kāi)始釋放
D.在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O,作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)

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A.M處的線速度一定大于N處的線速度
B.M處的角速度一定大于N處的角速度
C.M處的運(yùn)動(dòng)周期一定等于N處的運(yùn)動(dòng)周期
D.M處對(duì)筒壁的壓力一定大于N處對(duì)筒壁的壓力

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A.交流電壓表測(cè)電源路端電壓,示數(shù)應(yīng)為6$\sqrt{2}$V
B.此電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電,其打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s
C.標(biāo)有“6V,2W”的燈泡接在此電源上,小燈泡正常發(fā)光
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A.“玉兔號(hào)”月球車在地球表面與月球表面質(zhì)量之比為1:1
B.地球的質(zhì)量與月球的質(zhì)量之比為$\frac{{G}_{1}{{R}_{2}}^{2}}{{G}_{2}{{R}_{1}}^{2}}$
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