用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn),(1)若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=1㎏,打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,打出的紙帶如圖所示,O、A、B、C、D為相鄰的幾點(diǎn),測的OA=0.18cm、OB=0.76cm、OC=1.71cm、OD=3.04cm,查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,則重物在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EAB=
0.0729
0.0729
 J.從開始下落到B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢能減少量是
0.0745
0.0745
J,由此得出的結(jié)論是
在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),減少的物體重力勢能等于其增加的動(dòng)能,物體自由下落過程中機(jī)械能守恒.
在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),減少的物體重力勢能等于其增加的動(dòng)能,物體自由下落過程中機(jī)械能守恒.
.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 

(2)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v量出下落的距離h,以v2/2為縱軸,以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是圖中的
C
C
,就證明機(jī)械能是守恒的,圖象的斜率代表的物理量是
重力加速度g
重力加速度g

分析:(1)由AC間的平均速度求出B點(diǎn)的速度,再求重物在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.OB距離等于重物從開始下落到B點(diǎn)的高度h,由△EP=mgh求出重力勢能的減小量,并得出結(jié)論.
(2)根據(jù)需要驗(yàn)證的方程mgh=
1
2
mv2
根據(jù)數(shù)學(xué)
v2
2
-h選擇圖象,并分析斜率的意義.
解答:解:(1)重物在B點(diǎn)時(shí)的速度vB=
OC-OA
2T
=
1.71-0.18
2×0.02
×10-2m/s
=0.382m/s
   重物在B點(diǎn)時(shí)的EKB=
1
2
m
v
2
KB
=0.0729J
   從開始下落到B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢能減少量△EP=mg?OB=0.0745J
上兩式不等是由于阻力造成的,如果剔除誤差,認(rèn)為兩者相等.故得出結(jié)論在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),減少的物體重力勢能等于其增加的動(dòng)能,物體自由下落過程中機(jī)械能守恒.
    (2)本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的方程是 mgh=
1
2
mv2
  即
1
2
v2=gh
,
v2
2
-h圖象是過原點(diǎn)的直線,故選C
根據(jù)數(shù)學(xué)可知:圖象斜率等于重力加速度g.
故本題答案是:(1)0.0729,0.0745,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),減少的物體重力勢能等于其增加的動(dòng)能,物體自由下落過程中機(jī)械能守恒.
              (2)C,重力加速度g.
點(diǎn)評:實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)的核心,根據(jù)原理作圖象、分析誤差、選擇器材、安排實(shí)驗(yàn)步驟等等.圖象往往從數(shù)學(xué)角度理解物理意義.
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