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实验:验证机械能守恒定律
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某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即12mv2=mgh.直接测量摆球到达B点
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即
1
2
mv
2
=mgh.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.
如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.
用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h
1
、BM的高度h
2
,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为______cm.
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v
0
=______.
(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量△E
P
=______,动能的增加量△E
K
=______.
◎ 答案
(1)根据刻度尺的读数原则,可知其读数为:65.0cm.
故答案为:65.0.
(2)物体从B点平抛,所以有:
x=v
0
t ①
h
2
=
1
2
g
t
2
②
联立①②解得:
v
0
=x
g
2
h
2
故答案为:
x
g
2
h
2
.
(3)重力势能的减小量等于重力做功:△E
p
=mgh=mg(h
1
-h
2
)
动能增量为:.
△
E
K
=
1
2
m
v
20
=
mg
x
2
4
h
2
故答案为:△E
P
=mg(h
1
-h
2
),△E
K
=
mg
x
2
4
h
2
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即12mv2=mgh.直接测量摆球到达B点…”主要考查了你对 【实验:验证机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/371062.html
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