問題詳情:
(2017*西紅*七校聯考)圖(1)爲“驗*機械能守恆”的實驗裝置,圖(2)爲實驗中所打出的一條紙帶,試回答下列問題:
(1)關於實驗中的*作或結論正確的是
A.若爲電磁打點計時器,則電源用220V、50Hz的交流電源
B.應先通電打點,後鬆開紙帶
C.重錘只要選用體積很小的就行
D.本實驗中重物重力勢能的減少量一定小於動能的增加量
(2)若實驗中所用重物的質量m=1.0Kg,打點時間間隔爲0.02s,打出的紙帶如圖(2)所示,O爲起始點,A、B、C爲相鄰的點,測得OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm,查得當地的重力加速度g=9.80m/s2,則重物在B點時的動能EKB= J(保留三位有效數字),大多數學生的實驗結果顯示,重力勢能的減少量大於動能的增加量,原因是 .
(3)某同學想用下述方法研究機械能是否守恆:在紙帶上選取多個計數點,測量它們到起始點O的距離h,計算對應計數點的重物速度v,描繪v2﹣h圖象,並做如下判斷:若圖象是一條過原點的直線,則重物下落過程中機械能守恆.請你分析論*該同學的判斷依據是否正確 .
【回答】
(1)B (2)0. 174,由於阻力的影響,(3)不正確.
(2)根據某段時間內的平均速度等於中間時刻的瞬時速度求出B點的速度,從而得出動能的增加量.根據能量守恆分析重力勢能減小量大於動能增加量的原因.B點的速度m/s=0.59m/s,則B點的動能=≈0.174J,重力勢能的減少量大於動能的增加量,原因是阻力的影響,使得部分重力勢能轉化爲內能.
(3)如果v2﹣h圖象爲直線,僅表示合力恆定,與機械能是否守恆無關.該同學的判斷依據不正確.在重物下落h的過程中,若阻力f恆定,根據mgh﹣fh=,可得,則此時v2﹣h圖象就是過原點的一條直線.所以要想透過v2﹣h圖象的方法驗*機械能是否守恆,還必須看圖象的斜率是否接近2g.
知識點:機械能守恆定律
題型:實驗,探究題