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在用落体法验证机械能守恒定律时.某同学按照正确的操作选得纸带如下,其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒定律,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2.则该段重锤重力势能的减少量为
1.22m
1.22m
,而动能的增加量为
1.20m
1.20m
,(均保留3位有效数字,重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是有重力势能的减少量
大于
大于
动能的增加量.(填“大于”、“等于”、或“小于”)
分析:根据重力势能和重力做功之间的关系,可以求出重力势能的减小量,根据初末速度的大小可以求出动能的增加量;重物带动纸带下落过程中,除了重力还受到较大的阻力,从能量转化的角度,由于阻力做功,重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能.
解答:解:重力势能的减小量等于重力做功,故有:△EP=mghOB=1.22mJ;
根据匀变速直线运动规律,B点的速度为:vB=
hAC
2T
=1.55m/s

所以动能的增量为:Ek=
1
2
m
v
2
B
-0=1.20m
J
由于重物带动纸带下落过程中,除了重力还受到较大的阻力,从能量转化的角度,由于阻力做功,重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能,因此系统重力势能的减小量大于动能的增加量.
故答案为:1.22m,1.20m,大于.
点评:熟练应用运动学规律处理问题,要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒,明确功能关系.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

在用落体法验证机械能守恒定律的实验中:
(1)所用重锤的质量m=1.0kg,打点计时器所用电源频率50Hz,打下的纸带如右图所示(图中的数据为从起始点O到该点的距离),则 在打B点时,重锤的速度vB=
0.79
0.79
m/s,重锤的动能EkB=
0.31
0.31
J,从开始下落到打B点时,重锤的势能减小量△Ep=
0.32
0.32
J(取两位有效数字).
(2)根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以v2为纵轴,以h为横轴,画出的图线应是图所示中的哪个
C
C


(3)根据实验所得数据EkB和△Ep可以得到的结论是:
在误差允许范围内机械能守恒
在误差允许范围内机械能守恒

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科目:高中物理 来源: 题型:

在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如下.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,则该段重锤重力势能的减少量为
1.22m
1.22m
,而动能的增加量为
1.20m
1.20m
,(均保留3位有效数字,重锤质量用m
表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量
大于
大于
动能的增加量,原因是
纸带与打点计时器之间有摩擦,有空气阻力
纸带与打点计时器之间有摩擦,有空气阻力

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2007?黄岛区模拟)某同学在用落体法验证机械能守恒定律时,进行了以下步骤:
a.把电磁打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器接在低压交流电源上;
b.将连有重物的纸带穿过打点计时器的限位孔,提稳纸带;
c.释放纸带,然后接通电源开关,打出一条纸带;
d.更换纸带,重复b、c步骤,选出点迹清晰符合要求的纸带;
e.用公式v=
2gh
求出速度,验证机械能是否守恒.
(1)在以上的操作中,你认为存在错误的步骤是
c、e
c、e
(只填步骤前序号).
(2)在实验中,该同学发现重锤减小的重力势能总是大于增加的动能,其主要是因为重锤下落过程中存在阻力的原因.现用该装置测定平均阻力的大小,为此选择了一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的三个实验点A、B、C为计数点,如图所示.测得A、B、C到O的距离分别为s1、s2、s3.已知打带计时器所用的交流电源频率为f,当地的重力加速度为g,还需测量的物理量是
重锤的质量m
重锤的质量m
(用文字及符号表示).用这些物理量及已知量,表示重锤下落过程中受到的平均阻力大小为
m[g-(s3+s1-2s2)f2]
m[g-(s3+s1-2s2)f2]

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精英家教网(1)在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点,已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离分别为9.51cm、12.42cm、15.7cm.
①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是
 
cm,应记作
 
cm.
②若落体质量为0.1Kg,该同学用它在OB段的运动来验证机械能守恒定律,已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,则该过程落体重力势能的减少量为
 
J,动能的增加量为
 
J.(均保留3位有效数字)
(2)某待测电阻Rx的阻值大约在130Ω~150Ω之间,实验室有如下器材:
A.电流表A1(量程0.6A、内阻r1约为0.2Ω)
B.电流表A2(量程150mA、内阻r2约为3Ω)
C.电流表A3(量程30mA、内阻r3为10Ω)
D.电压表V(量程15V、内阻RV约为20KΩ)
E.定值电阻R0=30Ω
F.滑动变阻器R,最大阻值约为10Ω
G.电源E(电动势5V、内阻较小)
H.开关S、导线若干
①要尽量准确测量RX的阻值,在上述器材中,应选用的是
 
.(填器材前序号的字母)
②测量中要求所用电表的读数不得小于量程的一半,请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路.(图中元件用题干中相应的字母标注)
③用已知量和测得的量表示Rx=
 
,说明式中各字母表示的物理量:
 

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在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O是打下的第一个点(起始点),A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离分别为9.51cm、12.42cm、15.7cm,并记录在图中(单位cm).
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(1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是
 
(选填:OA、OB、OC),应记作
 
cm.
(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,重锤质量1.00kg,已知当地的重力加速度
g=9.80m/s2,则OB段重锤重力势能的减少量为
 
J,动能的增加量为
 
J(计算结果保留3位有效数字).
(3)这样验证总会出现重力势能的减少量
 
动能的增加量,原因是
 

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