分析 (1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度,从而得出动能的增加量,根据下降的高度求出重力势能的减小量.
(2)若机械能守恒,因为初位置的机械能为零,则每个位置动能和重力势能的绝对值应该相等,图线不重合的原因是重物和纸带下落过程中需克服阻力做功.根据动能定理,结合图线的斜率求出阻力与重物重力的比值.
解答 解:(1)B点的瞬时速度vB=$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$,
则重物动能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{m({h}_{3}-{h}_{1})^{2}}{8{T}^{2}}$,
重力势能的减小量为△Ep=mgh2.
(2)取打下O点时重物的重力势能为零,因为初位置的动能为零,则机械能为零,每个位置对应的重力势能和动能互为相反数,即重力势能的绝对值与动能相等,而图线的斜率不同,原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功.
根据动能定理得,mgh-fh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,则mg-f=$\frac{\frac{1}{2}m{v}^{2}}{h}$,
图线斜率k1=$\frac{mgh}{h}=mg$,
图线斜率k2=$\frac{\frac{1}{2}m{v}^{2}}{h}$,知k1-f=k2,则阻力f=k1-k2.
所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为$\frac{{k}_{1}-{k}_{2}}{{k}_{1}}$.
故答案为:(1)$\frac{m({h}_{3}-{h}_{1})^{2}}{8{T}^{2}}$,mgh2;(2)$\frac{{k}_{1}-{k}_{2}}{{k}_{1}}$.
点评 解决本题的关键知道实验的原理,验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等.以及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | A球落地时间小于B球落地时间 | |
B. | 在飞行过程中的任一段时间内,A球的水平位移总是大于B球的水平位移 | |
C. | 若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙,A球击中墙的高度总是小于B球击中墙的高度 | |
D. | 在空中飞行的任意时刻,A球的速率总大于B球的速率 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 700 N | B. | 200 N | C. | 350 N | D. | 275 N |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 副线圈输出的交变电流的频率为100Hz | |
B. | 副线圈输出的交变电流的电压为440$\sqrt{2}$V | |
C. | 与副线圈连接的电阻消耗的功率为3.52kW | |
D. | 原线圈的输入功率为1.76kW |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 两个直线运动的合运动一定是直线运动 | |
B. | 两个不在一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动 | |
C. | 两个不在一直线上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动 | |
D. | 匀加速运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动 |
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