在验证机械能守恒定律的实验中,质量 m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时

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  • 解题思路:(1)纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度;

    (2)根据速度大小可以求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力,重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能,所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量.

    (1)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;同时先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点.

    (2)中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小:vB=

    sAC

    2T=0.972m/s

    故答案为:0.972m/s.

    (3)物体重力势能减小量△EP=mgh=1×9.8×0.0486=0.476J

    动能的增加量△Ek=

    1

    2mvB2=0.473J

    (4)由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力,重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能,所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量.

    故答案为:(1)先接通电源,再释放纸带,(2)0.972m/s,(3)0.476J,0.473,(4)各种阻力做功,机械能转化为内能.

    点评:

    本题考点: 验证机械能守恒定律.

    考点点评: 正确解答实验问题的前提是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等,会起到事半功倍的效果.

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