某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律.頻閃儀每隔0.05s閃光一次,圖中所標數(shù)據(jù)為實際距離,該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表(當?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2,小球質量m=0.2kg,結果保留三位有效數(shù)字):

時刻

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)計算t5時刻小球的速度v5= 3.48 m/s;

(2)從t2 到t5時間內(nèi),重力勢能增量△Ep= 1.24 J,動能減少量△Ek= 1.28 J;

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


考點:

驗證機械能守恒定律.

專題:

實驗題;機械能守恒定律應用專題.

分析:

(1)在勻變速直線運動中,中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度,據(jù)此可以求t5時刻的速度大;

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

(3)由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在,導致動能的減小量沒有全部轉化為重力勢能.

解答:

解:(1)在勻變速直線運動中,中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度,所以有:

故答案為:3.48.

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

故答案為:1.24,1.28.

(3)由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在,導致動能減小量沒有全部轉化為重力勢能,因此△E p<△E k.

故答案為:<,存在空氣阻力.

點評:

本題考查了驗證機械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理方法,以及有關誤差分析,尤其是誤差分析是難點,要學會根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進行分析.

 

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖12所示,足夠長、寬度L1=0.1m、方向向左的有界勻強電場場強E=70 V/m,電場左邊是足夠長、寬度L2=0.2 m、磁感應強度B=2×10-3 T的有界勻強磁場。一帶電粒子電荷量q=+3.2×10-19C,質量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁場,在磁場中偏轉后進入右側的電場,最后從電場右邊界射出。(粒子重力不計)求:

(1)帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑和時間;

(2)帶電粒子飛出電場時的速度大;

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科目:高中物理 來源: 題型:


將冥王星和土星繞太陽的運動都看做勻速圓周運動.已知冥王星繞太陽的公轉周期約是土星繞太陽公轉周期的8倍.那么冥王星和土星繞太陽運行的軌道半徑之比約為( 。

 

A.

2:1

B.

4:1

C.

8:1

D.

16:1

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖,在滅火搶險的過程中,消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進行救人或滅火作業(yè).為了節(jié)省救援時間,人沿梯子勻加速向上運動的同時消防車勻速后退,則關于消防隊員的運動,下列說法中正確的是( 。

   A.消防隊員做勻加速直線運動 B. 消防隊員做勻變速曲線運動

   C.消防隊員做變加速曲線運動 D. 消防隊員水平方向的速度保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:


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

 

A.

兩彈簧的伸長量相等

 

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 來源: 題型:


物理實驗都需要有一定的控制條件.奧斯特做電流磁效應實驗時,應排除地磁場對實驗的影響.關于奧斯特的實驗,下列說法中正確的是(  )

   A.該實驗必須在地球赤道上進行

   B.通電直導線應該豎直放置

   C.通電直導線應該水平東西方向放置

   D.通電直導線應該水平南北方向放置

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,將平行板電容器兩極板分別與電池正、負極相接,兩板間一帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài).現(xiàn)貼著下板插入一定厚度的陶瓷板,則在插入過程中(  )

   A.電容器的帶電量不變

   B.電路將有順時針方向的短暫電流

   C.帶電液滴將向上做加速運動

   D.帶電液滴仍將靜止

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科目:高中物理 來源: 題型:


下列關于瞬時速度和平均速度的說法中正確的是

A.若物體在某段時間內(nèi)任意時刻的瞬時速度都等于零,則它在這段時間內(nèi)的平均速度一定等于零

B.若物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于零,則它在這段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度一定等于零

C.勻速直線運動中物體任意一段時間內(nèi)的平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度

D.變速運動中任一段時間內(nèi)的平均速度一定不等于它某一時刻的瞬時速度

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科目:高中物理 來源: 題型:


物體由靜止出發(fā)做加速度為a1,的勻加速直線運動,一段時間后又做加速度為a2的勻減速運動,直至靜止,總位移為x,則運動中的最大速度( D )

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