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实验:验证机械能守恒定律
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登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由落体的小球所拍的闪光照片如图所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度),则(1)月球表面重力加速度为:______m/s
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 互联网
◎ 题目
登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由落体的小球所拍的闪光照片如图所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度),则
(1)月球表面重力加速度为:______m/s
2
(保留两位有效数字).
(2)月球表面没有空气,因此做能量守恒实验具有更好的条件.假设月球表面重力加速度为上述计算值.小球的质量为m,则小球从O点由静止开始下落到E处增加的动能的表达式为______(距离用OA、AB、BC…等字母表示,频闪时间间隔为T),从O点开始下落到E点的过程中减少的势能表达式为______(月球表面重力加速度用g
月
表示),由照片上的数据可以计算并判断出小球下落过程中机械能______(填“守恒”或“不守恒”).
◎ 答案
(1)根据逐差法有,物体的加速度为:
a=
(
x
6
+
x
5
+
x
4
)-(
x
3
+
x
2
+
x
1
)
9
T
2
其中T=0.05s,(x
6
+x
5
+x
4
)=7.2-1.8=5.4cm,(x
1
+x
2
+x
3
)=1.8cm,代人数据解得a=1.6m/s
2
.
故答案为:1.6.
(2)根据匀变速直线运动规律,可知E点速度为:
v
E
=
DF
2T
.
则小球从O点由静止开始下落到E处增加的动能的表达式为:
△
E
k
=
1
2
m
v
2E
=
1
8
m
D
F
2
T
2
.
减小的势能等于重力所做功,因此有:△E
P
=mg
月
?OE
代人数据得:
△
E
k
=
1
2
m
v
2E
=
1
8
m
D
F
2
T
2
=0.08mJ.
重力势能减小为:△E
P
=mg
月
?OE=0.08mJ.
由此可知动能增量和重力势能减小量相等,因此机械能守恒.
故答案为:
△
E
k
=
1
8
m
D
F
2
T
2
,△E
P
=mg
月
?OE;守恒.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由落体的小球所拍的闪光照片如图所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度),则(1)月球表面重力加速度为:______m/s…”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/202211/371212.html
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