问题 填空题

在“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1.00kg的重物拖着纸带竖直下落,打点计时器在纸带上打下一系列的点,如图所示.相邻计数点时间间隔为0.04s,P为纸带运动的起点,从P点到打下B点过程中物体重力势能的减少△Ep=______J,在此过程中物体动能的增加量△EK=______J.(已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,答案保留三位有效数字)用V表示各计数点的速度,h表示各计数点到P点的距离,以

V2
2
为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出
V2
2
-h的图线,若图线的斜率等于某个物理量的数值时,说明重物下落过程中机械能守恒,该物理量是______.

答案

根据重力势能的定义式得出:

从点p到打下计数点D的过程中,重锤重力势能减小量△EP=mgh=1.0×9.8×0.2325 J=2.28 J

利用匀变速直线运动的推论

vB=

xAC
tAC
=
(0.3250-0.1550)m
2×0.04s
=2.13m/s

EkB=

1
2
mvB2=0.2.26 J

此过程中物体动能的增加量△EK=EkB-0=0.2.26 J.

利用

1
2
v2-h图线处理数据,物体自由下落过程中机械能守恒,mgh=
1
2
mv2,即
1
2
v2=gh

所以以

1
2
v2为纵轴,以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线.

那么

1
2
v2-h图线的斜率就等于当地重力加速度g.

故答案为:2.28,2.26,当地重力加速度g.

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