《验证机械能守恒的数据处理》验证机械能守恒的数据处理 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《验证机械能守恒的数据处理》验证机械能守恒的数据处理

1填空题

验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法；若实验中所用重锤质量m=1kg．打点纸带如图所示．打点时间间隔为0.02s，则记录B点时重锤的动能为J，从开始下落到B点，重锤的重力势能减少量为J．(保留三位小数)

填空题答案仅供参考

题目答案

0.1740.176

答案解析

解：利用匀变速直线运动的推论$v_B=\frac {x_{AC}}{2T}$=$\frac {0.0314-0.0078}{2×0.02}m/s$=0.59m/s，重锤的动能

$E_{kB}=\frac {1}{2}m v_{B}^{2}=\frac {1}{2}$×1×0.592=0.174J从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量△Ep=mgh=1×9.8×0.0180J=0.176J．故答案为：0.174J、O.176J．

点评：

用运动学公式、推论和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，要注意单位的换算和有效数字的保留．

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2填空题

某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50HZ，查得当地重力加速度g=9.8m/s_．测得所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作0，每两个计数点之间还有几个点未画出，另选择连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示，经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、131.10cm．

根据以上数据可以获知两计数点间的时间间隔为s，重物由O点运动到B点，重力势能减少了J，动能增加了J．(保留三位有效数字)

填空题答案仅供参考

题目答案

0.18.438.12

答案解析

分析：

利用逐差法△h=gT_可以求出两计数点间的时间间隔．纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

解答：

解：根据△h=gT_

将△h=(131.10-86.00)-(86.00-50.50)=9.6cm，

当地重力加速度g=9.8m/s_．所以解得T≈0.1s

重力势能减小量△E_p=mgh=1.0×9.80×0.8600J=8.43J．

利用匀变速直线运动的推论得：

v_B=$\frac {x_AC}{t_AC}$

E_kB=$\frac {1}{2}$mv_C_=8.12J

故答案为：0.1s，8.43，8.12．

点评：

运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，同时要熟练应用基本物理规律解决实验问题．

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3填空题

在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s_，测得所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm．根据以上数据可以算出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于J，动能的增加量等于J(保留三位有效数字)．

填空题答案仅供参考

题目答案

4.424.19

答案解析

分析：

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

解答：

解：利用匀变速直线运动的推论

v_c=$\frac {x_BD}{t_BD}$=$\frac {(0.5096-0.3938)m}{2×0.02S}$=2.90m/s

根据重力势能的定义式得：

重力势能减小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.4511 J=4.42 J．

根据动能的定义式得：E_kc=$\frac {1}{2}$mv_C_=4.19J

动能的增加量△E_K=E_kc-0=$\frac {1}{2}$mv_C_=4.19 J

故答案为：4.42J； 4.19J．

点评：

运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．

要注意单位的换算和有效数字的保留．

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4填空题

验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法；

若实验中所用重锤质量m=1kg．打点纸带如图所示，O点为打出的第一个点．打点时间间隔为0.02s，A、B、C为相邻打印点，则记录B点时重锤的速度为v_B=m/s，从开始下落到B点重锤的动能增量为△E_K=J，重锤的重力势能减少量是△E_P=J(全部保留三位有效数字)．

填空题答案仅供参考

题目答案

0.5900.1740.173

答案解析

分析：

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

解答：

解：利用匀变速直线运动的推论

v_B=$\frac {0.0314-0.0078}{2×0.02}$=0.590m/s，

动能增量为△E_K=$\frac {1}{2}$mv_B_=$\frac {1}{2}$×1×(0.59)_=0.174J

从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量△E_p=mgh=1×9.8×0.0176J=0.173J．

点评：

运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，利用图象进行数据处理时注意从物理角度找出两个物理变量的关系表达式．

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5填空题

验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法：

若实验中所用重锤质量m=1kg．打点纸带如下图所示．打点时间间隔为0.02s，则记录B点时重锤的速度为m/s，重锤的动能为J．从开始下落到B点，重锤的重力势能减少量是J(全部保留两位有效数字)．

填空题答案仅供参考

题目答案

0.590.170.17

答案解析

分析：

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

解答：

解：利用匀变速直线运动的推论

v_B=$\frac {x_AC}{2T}$=0.59m/s，

重锤的动能E_KB=$\frac {1}{2}$mv_B_=0.17J

从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量△E_p=mgh=1×9.8×0.0176J=0.17J．

点评：

运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，利用图象进行数据处理时注意从物理角度找出两个物理变量的关系表达式．

纠错重做