14.在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中,如圖甲所示,質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出一系列的點,圖乙中O點為打出的起始點,且速度為零.(其中一段紙帶圖中未畫出)選取在紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數(shù)點.其中測出D、E、F點距起始點O的距離如圖所示.已知打點計時器打點周期為T=0.02s.(g取10m/s2

(1)圖乙中紙帶的左端與重物相連(填左或右);
(2)打點計時器打下計數(shù)點E時,物體的速度vE=3.3 m/s;
(3)從起點0到打下計數(shù)點E的過程中物體的重力勢能減少量△EP=5.54 J(結(jié)果保留3位有效數(shù)字),此過程中物體動能的增加量△EK=5.45 J (結(jié)果保留3位有效數(shù)字).
(4)實驗的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi),重物的機械能守恒.

分析 根據(jù)相等時間內(nèi)的位移越來越大,確定哪一端與重物相連;
紙帶法實驗中,若紙帶勻變速直線運動,測得紙帶上的點間距,利用勻變速直線運動的推論,可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度,從而求出動能.再根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值.
依據(jù)誤差允許范圍內(nèi),即可判定重物的機械能是否守恒.

解答 解:(1)從紙帶數(shù)據(jù)可以看出,相等時間內(nèi)的位移越來越大,則紙帶的左端與重物相連.
(2)利用勻變速直線運動的推論有:
vE=$\frac{{x}_{DF}}{2T}$=$\frac{0.6222-0.4902}{2×0.02}$=3.3m/s
(3)從打點計時器打下起點O到打下C點的過程中,重力勢能減小量為:
△Ep=mgh=1×9.8×0.5542J≈5.54J.
EkB=$\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}$×1×3.32≈5.45 J,
(4)由于重力勢能減小量略大于動能的增加量,在誤差允許范圍內(nèi),重物下落的機械能守恒.
故答案為:(1)左;(2)3.3;(3)5.54,5.45;(4 )在誤差允許范圍內(nèi),重物下落的機械能守恒.

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

練習(xí)冊系列答案
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(2)當(dāng)A物體在C的影響下由靜止釋放到落地時,求A、B、C所組成的系統(tǒng)重力勢能減少量;
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B.根據(jù)公式F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來的$\frac{1}{2}$
C.根據(jù)公式ω=$\frac{v}{r}$,可知衛(wèi)星的角速度將減小到$\frac{ω}{2}$
D.根據(jù)F=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$,可知衛(wèi)星的向心力減小為原來的$\frac{1}{4}$

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A.裝甲車加速過程中,牽引力對它做功為Pt
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D.裝甲車的質(zhì)量 m=$\frac{2Pt}{{{v}_{m}}^{2}}$

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19.某物體在x軸上做直線運動,在0~8s內(nèi)的位移-時間圖象如圖所示,則下列說法正確的是( 。
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6.如圖所示,高度相同、底邊等長的光滑斜面和光滑曲面固定在水平地面上,兩個完全相同的小球A和B分別從兩個面的頂端由靜止滑向底端,則(  )
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