问题 填空题

在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中:

实验中用打点计时器打出的纸带如图所示,其中,A为打下的第1个点,C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点(其他点未标出).用刻度尺量出C、D、E、F到A的距离分别为s1=20.06cm,s2=24.20cm,s3=28.66cm,s4=33.60cm重锤的质量为m=1.00kg;电源的频率为f=50Hz;实验地点的重力加速度为g=9.80m/s2.为了验证打下A点到打下D点过程中重锤的机械能守恒.则应计算出:(结果保留三位小数)

(1)打下D点时重锤的速度VD=______ m/s;

(2)重锤重力势能的减少量△Ep=______ J;

(3)重锤动能的增加量△Ek=______ J.

根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出D点的过程中,得到的结论是______.

答案

(1)匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:

vD=

sCE
2T
=2.15m/s.

故答案为:2.15m/s.

(2)从起点O到打下点D的过程中,重力势能的减少量△EP=mgh=2.37J

故答案为:2.37.

(3)重锤动能的增加量为:

EK=

1
2
m
v2D
=2.31J

根据重力势能的减小量和动能的增加量可知,在误差允许范围内,重锤的机械能守恒.

故答案为:2.31,在误差允许范围内,重锤的机械能守恒.

判断题
单项选择题