某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.頻閃儀每隔0.05s閃光一次,圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離,該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2,小球質(zhì)量m=0.2kg,結(jié)果保留三位有效數(shù)字):

時(shí)刻

t2

t3

t4

t5

速度(m/s)

4.99

4.48

3.98

(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5= 3.48 m/s;

(2)從t2 到t5時(shí)間內(nèi),重力勢(shì)能增量△Ep= 1.24 J,動(dòng)能減少量△Ek= 1.28 J;

(3)在誤差允許的范圍內(nèi),若△Ep與△Ek近似相等,從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.由上述計(jì)算得△Ep。肌 鱁k (選填“>”、“<”或“=”),造成這種結(jié)果的主要原因是 存在空氣阻力。


考點(diǎn):

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

專題:

實(shí)驗(yàn)題;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題.

分析:

(1)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度,據(jù)此可以求t5時(shí)刻的速度大;

(2)根據(jù)重力做功和重力勢(shì)能之間的關(guān)系可以求出重力勢(shì)能的減小量,根據(jù)起末點(diǎn)的速度可以求出動(dòng)能的增加量.

(3)由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在,導(dǎo)致動(dòng)能的減小量沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能.

解答:

解:(1)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度,所以有:

故答案為:3.48.

(2)根據(jù)重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系有:△Ep=mg(h2+h3+h4)=1.24J

故答案為:1.24,1.28.

(3)由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在,導(dǎo)致動(dòng)能減小量沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,因此△E p<△E k.

故答案為:<,存在空氣阻力.

點(diǎn)評(píng):

本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理方法,以及有關(guān)誤差分析,尤其是誤差分析是難點(diǎn),要學(xué)會(huì)根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


在用下圖裝置進(jìn)行“探究恒力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟: ①如圖安裝實(shí)驗(yàn)裝置,反復(fù)移動(dòng)墊塊的位置,調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角θ,直至輕推滑塊后,滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng);②取下細(xì)繩和鉤碼,同時(shí)記錄鉤碼的質(zhì)量m; ③保持長(zhǎng)木板的傾角不變;啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,讓滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)底端時(shí)關(guān)閉電源; ④取下紙帶進(jìn)行分析,計(jì)算恒力做的功與滑塊動(dòng)能的變化,探尋它們之間的關(guān)系.

回答下列問(wèn)題:(重力加速度為g,結(jié)果用已知和測(cè)量的物理量字母表示)

(1)實(shí)驗(yàn)中,滑塊在勻加速下滑過(guò)程中所受的合力大小為F=____________;

(2)實(shí)驗(yàn)中,得到的紙帶如圖所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為f,在紙帶上從某一點(diǎn)O開(kāi)始每隔一個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)有O、A、B、C、D、E、F、G,測(cè)得相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示:

選取紙帶上A、F兩點(diǎn)進(jìn)行研究,則從A到F,質(zhì)量為M的滑塊動(dòng)能的增加量ΔEk=_____       ___;合力F做的功WF=__                  ___.若在誤差允許范圍內(nèi)ΔEk=WF,則可初步確定恒力做的功等于滑塊動(dòng)能的變化.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


    如圖所示,從地面上同一位置拋出兩小球A、B,分別落在地面上的M、N點(diǎn),兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同。 空氣阻力不計(jì),則(   )

A.B的加速度比A的大

B.B的飛行時(shí)間比A的長(zhǎng)

C.B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大

D.B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖,在滅火搶險(xiǎn)的過(guò)程中,消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè).為了節(jié)省救援時(shí)間,人沿梯子勻加速向上運(yùn)動(dòng)的同時(shí)消防車勻速后退,則關(guān)于消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( 。

   A.消防隊(duì)員做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B. 消防隊(duì)員做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

   C.消防隊(duì)員做變加速曲線運(yùn)動(dòng) D. 消防隊(duì)員水平方向的速度保持不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛,彈簧下端用光滑細(xì)繩連接,并有一光滑的輕滑輪放在細(xì)繩上,當(dāng)滑輪下端掛一重為G的物體后,滑輪下滑一段距離,則下列結(jié)論正確的有( 。

 

A.

兩彈簧的伸長(zhǎng)量相等

 

B.

兩彈簧的彈力相等

 

C.

重物下降的距離為

 

D.

重物下降的距離為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


對(duì)于一定質(zhì)量的物體(    )

A、吸熱后溫度一定升高                 B、只要物體的體積、溫度變化,內(nèi)能一定變化

C、外界對(duì)系統(tǒng)做功,系統(tǒng)內(nèi)能可能不變   D、物體溫度不變,其內(nèi)能一定不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


下列說(shuō)法中正確的是(    )

A.只要是有確定熔點(diǎn)的物體必定是非晶體

B.液體表面存在張力是由于表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離

C.容器中氣體壓強(qiáng)是由于大量氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞造成的

D.蔗糖受潮后會(huì)粘在一起,因?yàn)闆](méi)有確定的幾何形狀,所以它是非晶體

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


下列關(guān)于超重與失重的說(shuō)法中,正確的是(       )

A.超重就是物體的重力增加了     

B.失重就是物休的重力減少了

C.完全失重就是物體的重力沒(méi)有了

D.不論是超重、失重,還是完全失重,物體所受的重力是不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


關(guān)于下列力的說(shuō)法中,正確的是(       )

A.合力必大于分力                B.合力可以小于分力

C.運(yùn)動(dòng)物體所受摩擦力的方向一定和它運(yùn)動(dòng)方向相反

D.物體受摩擦力時(shí)一定受彈力,而且這兩個(gè)力的方向一定相互垂直

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