題目列表(包括答案和解析)
.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz,查得當?shù)刂亓铀俣?i>g=9.80 m/s2,測得所用的重物的質(zhì)量為1.00 kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶(如圖實-4-9所示),把第一個點記作O,另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點.經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點運動到C點,重力勢能的減少量等于________ J,動能的增加量等于________J(取三位有效數(shù)字).
【解析】:根據(jù)測量數(shù)據(jù),重物從O點運動到C點下落的高度h=0.7776 m,故重力勢能減
少量
ΔEp=mgh=1.00×9.80×0.7776 J=7.62 J
重物動能的增加量ΔEk=mvC2-mv02
根據(jù)實驗情況,重物在O點的速度v0=0,C點的速度vC等于重物從B點到D點這一
段時間Δt=2× s內(nèi)的平均速度.由實驗數(shù)據(jù)可得
vC== m/s=3.8875 m/s
重物的動能增加量
ΔEk=mvC2=×1.00×3.88752 J=7.56 J.
.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz,查得當?shù)刂亓铀俣?i>g=9.80 m/s2,測得所用的重物的質(zhì)量為1.00 kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶(如圖實-4-9所示),把第一個點記作O,另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點.經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點運動到C點,重力勢能的減少量等于________ J,動能的增加量等于________J(取三位有效數(shù)字).
【解析】:根據(jù)測量數(shù)據(jù),重物從O點運動到C點下落的高度h=0.7776 m,故重力勢能減
少量
ΔEp=mgh=1.00×9.80×0.7776 J=7.62 J
重物動能的增加量ΔEk=mvC2-mv02
根據(jù)實驗情況,重物在O點的速度v0=0,C點的速度vC等于重物從B點到D點這一
段時間Δt=2× s內(nèi)的平均速度.由實驗數(shù)據(jù)可得
vC== m/s=3.8875 m/s
重物的動能增加量
ΔEk=mvC2=×1.00×3.88752 J=7.56 J.
用落體法“驗證機械能守恒定律”的實驗中:(g取9.8 m/s2)
(1)運用公式mv2=mgh時對實驗條件的要求是________________.為此目的,所選擇的紙帶第1、2兩點間的距離應(yīng)接近__________.
(2)若實驗中所用重物質(zhì)量m=1 kg,打點紙帶如圖所示,打點時間間隔為0.02 s,則記錄B點時,重物速度vB=________,重物動能Ek=________;從開始下落起至B點,重物的重力勢能減小量是__________,由此可得出的結(jié)論是____________________________________.
(3)根據(jù)紙帶算出各點的速度v,量出下落距離h,則以為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象應(yīng)是圖中的 ( )
【解析】:(1)自由下落的物體在第一個0.02 s內(nèi),下落距離
h=gt2=2 mm
(2)vB== m/s=0.59 m/s
Ek=mvB2=×1×0.592 J≈0.174 J
ΔEp=mgh=1×9.8×17.9×10-3 J≈0.175 J.
用落體法“驗證機械能守恒定律”的實驗中:(g取9.8 m/s2)
(1)運用公式mv2=mgh時對實驗條件的要求是________________.為此目的,所選擇的紙帶第1、2兩點間的距離應(yīng)接近__________.
(2)若實驗中所用重物質(zhì)量m=1 kg,打點紙帶如圖所示,打點時間間隔為0.02 s,則記錄B點時,重物速度vB=________,重物動能Ek=________;從開始下落起至B點,重物的重力勢能減小量是__________,由此可得出的結(jié)論是____________________________________.
(3)根據(jù)紙帶算出各點的速度v,量出下落距離h,則以為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象應(yīng)是圖中的 ( )
【解析】:(1)自由下落的物體在第一個0.02 s內(nèi),下落距離
h=gt2=2 mm
(2)vB== m/s=0.59 m/s
Ek=mvB2=×1×0.592 J≈0.174 J
ΔEp=mgh=1×9.8×17.9×10-3 J≈0.175 J.
如圖所示,國際花樣滑冰錦標賽男女雙人自由滑項目中,我國著名選手申雪、趙宏博在決賽中的一個瞬間,他們正以相同的速度v0在光滑冰面上前進,當趙宏博用力將申雪向后推出后,申雪單腿沿直線勻速運動后繼而做出優(yōu)美的旋轉(zhuǎn)動作,若趙宏博以相對自己的速度v向后推出申雪,問趙宏博的速度變?yōu)槎啻螅?設(shè)趙宏博的質(zhì)量為M,申雪的質(zhì)量為m)?
【解析】:設(shè)他們前進的方向為正方向,以冰面為參考系,推出后,趙宏博的動量為Mv男,申雪相對冰面的速度為-(v-v男),根據(jù)動量守恒定律得:
(M+m)v0=Mv男-m(v-v男)
解得v男=v0+.
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