在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1.00㎏的重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn).如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,O為第一個(gè)點(diǎn)(速度恰好為零),每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,選連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C作為測量的點(diǎn),如圖,經(jīng)測量知道A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2
根據(jù)以上數(shù)據(jù),可計(jì)算出打B點(diǎn)時(shí)的速度vB=
4.00
4.00
m/s;重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),重力勢能減少了
8.43
8.43
J,動(dòng)能增加了
0.800
0.800
J.根據(jù)所測量的數(shù)據(jù),還可以求出物體實(shí)際下落的加速度為
9.00
9.00
m/s2,物體在從A到B下落的過程中所受到的平均阻力為
0.800
0.800
N(計(jì)算結(jié)果都要保留3位有效數(shù)字)
分析:利用在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小,然后根據(jù)動(dòng)能、勢能定義進(jìn)一步求得動(dòng)能和勢能的變化情況.
該實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在.
解答:解:中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大。
vB=
XAC
tAC
=4.00m/s
重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),重力勢能減少了△EP=mgh=1×9.8×0.86=8.43J
動(dòng)能的增加量△Ek=
1
2
mv
2
B
=
1
2
×1×42=0.800J
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得:
物體下落的加速度a=
△x
T2
=
XBC-XAB
T2
=9.00m/s2,
根據(jù)牛頓第二定律可以得到mg-f=ma,所以f=mg-ma=m(g-a)=1×(9.8-9.0)N=0.800N,
故答案為:4.00;8.43;8.00;9.00;0.800;
點(diǎn)評:運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題.
要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解