某校兩個課外活動小組分別用以下兩種方法來驗證機械能守恒定律.請閱讀下列兩段材料,完成后面問題.
第1小組:利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律.圖1所示所標(biāo)數(shù)據(jù)為實際距離,t0時刻剛好對應(yīng)拋出點,該小組同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度和速度的平方值如下表,當(dāng)他們要計算重力勢能的改變量時,發(fā)現(xiàn)不知道當(dāng)?shù)刂亓铀俣,請你根?jù)實驗數(shù)據(jù),按照下列要求計算出重力加速度.
精英家教網(wǎng)
時刻 t1 t2 t3 t4 t5
速度 v(m/s) 4.52 4.04 3.56 3.08 2.60
V2(m2/s2) 20.43 16.32 12.67 9.49 6.76
(1)在圖2所給的坐標(biāo)紙上作出v2-h圖象:
(2)分析說明,圖象斜率的絕對值表示的物理意義是:
 
;
(3)由圖象求得的重力加速度是
 
m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
第2小組:DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行的實驗.“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示,小組同學(xué)在實驗中利用小鐵球從很光潔的曲面上滾下,選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果,所顯示的圖象如圖乙所示.圖象的橫軸表示小球距d點(最低點)的高度h,縱軸表示小鐵球的重力勢能EP、動能Ek或機械能E.試回答下列問題:(1)圖乙的圖象中,表示小球的重力勢能EP、動能Ek、機械能E隨小球距d點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是
 
(按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字);
(2)根據(jù)圖乙所示的實驗圖象,可以得出的結(jié)論是:
 
分析:(1)運用描點法作出圖象;豎直上拋運動只有重力做功,根據(jù)動能定理寫出關(guān)系式即可分析斜率的含義,進而求出g;
(2)根據(jù)小球向上滑動過程中,重力做負功,高度h增大,由EP=mgh增大,動能減小,而重力勢能和動能的總量即機械能不變來選擇圖線.小球擺動過程受到支持力和重力,支持力不做功,只有重力做功,在這個條件下得出結(jié)論:只有重力做功的情況下小球機械能守恒.
解答:精英家教網(wǎng)解:(1)根據(jù)描點法作出圖象,如圖所示:
豎直上拋運動只有重力做功,根據(jù)動能定理得:
1
2
mv2-
1
2
mv02=-mgh

則有:v2=-2gh+v02
所以圖象斜率的絕對值表示的物理意義是2g;
由圖象得:k=
△v2
h
=
0-25
1.30-0
=-19.23

所以g=
k
2
=9.61m/s2
(2)根據(jù)EP=mgh和動能定理可知,當(dāng)高度增大時,重力做負功,EP=mgh增大,動能減小,而機械能不變,則乙表示重力勢能EP丙表示動能,甲表示機械能.
   小球運動過程受到支持力和重力,拉支持力不做功,只有重力做功,小球的機械能守恒.故得出的結(jié)論是:在誤差允許的范圍內(nèi),在只有重力做功的情況下,小球的機械能守恒.
故本題答案:(1)如圖所示;2g;9.61m/s2;(2)乙、丙、甲;在誤差允許的范圍內(nèi),在只有重力做功的情況下,小球的機械能守恒.
點評:本題考查理解物理圖象的能力.守恒定律關(guān)鍵要明確條件.驗證性實驗最后得出結(jié)論時,要強調(diào)在實驗誤差允許的范圍內(nèi).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某校兩個課外活動小組分別用以下兩種方法來驗證機械能守恒定律.請閱讀下列兩段材料,完成后面問題.
精英家教網(wǎng)
(1)第1小組:利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律.如圖所示,圖中數(shù)據(jù)為實際距離,t0時刻剛好對應(yīng)拋出點,該小組同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度和速度的平方值如下表,當(dāng)他們要計算重力勢能的改變量時,發(fā)現(xiàn)需要先計算當(dāng)?shù)刂亓铀俣,請你根?jù)實驗數(shù)據(jù),按照下列要求計算出重力加速度(忽略空氣阻力的影響).
時刻 t1 t2 t3 t4 t5
速度v(m/s) 4.52 4.04 3.56 3.08 2.60
v2(m2/s2 20.43 16.32 12.67 9.49 6.76
①在所給的坐標(biāo)紙上作出v2-h圖象;
②分析說明,圖象斜率的絕對值表示的物理意義是:
 
;
③由圖象求得的重力加速度是
 
m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)第2小組:DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行的實驗.“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示,小組同學(xué)在實驗中利用小鐵塊從很光潔的曲面上滑下,選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果,所顯示的圖象如圖乙所示.圖象的橫軸表示小鐵塊距d點(最低點)的高度h,縱軸表示小鐵塊的重力勢能EP、動能Ek或機械能E.試回答下列問題:
精英家教網(wǎng)
①圖乙的圖象中,表示小鐵塊的重力勢能EP、動能Ek、機械能E隨小球距d點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是
 
(按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字);
②根據(jù)圖乙所示的實驗圖象,可以得出的結(jié)論是:
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2013屆四川省資陽市高三上學(xué)期診斷性考試理綜物理試卷(帶解析) 題型:實驗題

某校兩個課外活動小組分別用以下兩種方法來驗證機械能守恒定律。請閱讀下列兩段材料,完成后面問題。
第1小組:利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律。圖所示所標(biāo)數(shù)據(jù)為實際距離,t0時刻剛好對應(yīng)拋出點,該小組同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度和速度的平方值如下表,當(dāng)他們要計算重力勢能的改變量時,發(fā)現(xiàn)不知道當(dāng)?shù)刂亓铀俣,請你根?jù)實驗數(shù)據(jù),按照下列要求計算出重力加速度。

時刻
t1
t2
t3
t4
t5
速度v(m/s)
4.52
4.04
3.56
3.08
2.60
v2(m2/s2)
20.43
16.32
12.67
9.49
6.76

(1)在所給的坐標(biāo)紙上作出v2—h圖象;

(2)分析說明,圖象斜率的絕對值表示的物理意義是:_______________________;
(3)由圖象求得的重力加速度是______m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
第2小組:DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行的實驗!坝肈IS研究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示,小組同學(xué)在實驗中利用小鐵球從很光潔的曲面上滾下,選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果,所顯示的圖象如圖乙所示。圖象的橫軸表示小球距d點(最低點)的高度h,縱軸表示小鐵球的重力勢能EP、動能Ek或機械能E。試回答下列問題:

(1)圖乙的圖象中,表示小球的重力勢能EP、動能Ek、機械能E隨小球距d點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是___________(按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字);
(2)根據(jù)圖乙所示的實驗圖象,可以得出的結(jié)論是:_____________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年四川省資陽市高三上學(xué)期診斷性考試理綜物理試卷(解析版) 題型:實驗題

某校兩個課外活動小組分別用以下兩種方法來驗證機械能守恒定律。請閱讀下列兩段材料,完成后面問題。

第1小組:利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律。圖所示所標(biāo)數(shù)據(jù)為實際距離,t0時刻剛好對應(yīng)拋出點,該小組同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度和速度的平方值如下表,當(dāng)他們要計算重力勢能的改變量時,發(fā)現(xiàn)不知道當(dāng)?shù)刂亓铀俣,請你根?jù)實驗數(shù)據(jù),按照下列要求計算出重力加速度。

時刻

t1

t2

t3

t4

t5

速度v(m/s)

4.52

4.04

3.56

3.08

2.60

v2(m2/s2)

20.43

16.32

12.67

9.49

6.76

(1)在所給的坐標(biāo)紙上作出v2—h圖象;

(2)分析說明,圖象斜率的絕對值表示的物理意義是:_______________________;

(3)由圖象求得的重力加速度是______m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

第2小組:DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行的實驗。“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示,小組同學(xué)在實驗中利用小鐵球從很光潔的曲面上滾下,選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果,所顯示的圖象如圖乙所示。圖象的橫軸表示小球距d點(最低點)的高度h,縱軸表示小鐵球的重力勢能EP、動能Ek或機械能E。試回答下列問題:

(1)圖乙的圖象中,表示小球的重力勢能EP、動能Ek、機械能E隨小球距d點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是___________(按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字);

(2)根據(jù)圖乙所示的實驗圖象,可以得出的結(jié)論是:_____________________________。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2013年四川省資陽市高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

某校兩個課外活動小組分別用以下兩種方法來驗證機械能守恒定律.請閱讀下列兩段材料,完成后面問題.

(1)第1小組:利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律.如圖所示,圖中數(shù)據(jù)為實際距離,t時刻剛好對應(yīng)拋出點,該小組同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度和速度的平方值如下表,當(dāng)他們要計算重力勢能的改變量時,發(fā)現(xiàn)需要先計算當(dāng)?shù)刂亓铀俣,請你根?jù)實驗數(shù)據(jù),按照下列要求計算出重力加速度(忽略空氣阻力的影響).
時刻t1t2t3t4t5
速度v(m/s)4.524.043.563.082.60
v2(m2/s220.4316.3212.679.496.76
①在所給的坐標(biāo)紙上作出v2-h圖象;
②分析說明,圖象斜率的絕對值表示的物理意義是:______;
③由圖象求得的重力加速度是______m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)第2小組:DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行的實驗.“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示,小組同學(xué)在實驗中利用小鐵塊從很光潔的曲面上滑下,選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果,所顯示的圖象如圖乙所示.圖象的橫軸表示小鐵塊距d點(最低點)的高度h,縱軸表示小鐵塊的重力勢能EP、動能Ek或機械能E.試回答下列問題:

①圖乙的圖象中,表示小鐵塊的重力勢能EP、動能Ek、機械能E隨小球距d點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是______(按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字);
②根據(jù)圖乙所示的實驗圖象,可以得出的結(jié)論是:______.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案