某同学用图甲所示装置探究机械能守恒定律。水平桌面边缘带有最小分度为厘米的刻度,一辆小车通过不可伸长的细线跨过小滑轮与钩码相连。起初小车静止桌面右端,车的左端刚好与

◎ 题目

某同学用图甲所示装置探究机械能守恒定律。水平桌面边缘带有最小分度为厘米的刻度,一辆小车通过不可伸长的细线跨过小滑轮与钩码相连。起初小车静止桌面右端,车的左端刚好与桌面上10.0cm处刻度对齐,钩码到地面的距离大于小车到滑轮的距离。启动频闪摄影系统后,释放钩码,小车在钩码的牵引下,由静止开始沿水平桌面运动,图乙是实验中得到的频闪照片的一部分。已知小车质量M =200g,钩码质量m=50g,闪光频率f=10.0Hz,重力加速度g=9.80m/s2



⑴用x表示小车从静止起运动到A点过程中通过的位移,vA表示小车运动至A点时的速度,若在误差允许的范围内,有公式                           成立(用题中所给字母表示),就可说明在此过程中由小车和钩码组成的系统机械能守恒。
⑵由频闪照片上的数据,可得小车到达A位置时系统的动能EK =     J,小车从静止开始运动到A位置的过程中,钩码减少的重力势能Ep=      J。(结果均保留三位有效数字)
⑶实验操作及测量均正确,经反复实验,数据几无变化。说明在此运动过程中系统机械能
   (填“守恒”或“不守恒”),得此实验结果的主要原因应是                   

◎ 答案

    (2分)⑵0.425-0.435   0.475-0.485     (每空2分)⑶不守恒,小车、钩码运动过程中受到的摩擦阻力较大(每空1分)

◎ 解析

⑴由系统重力势能的减小量等于动能增大量可列出公式⑵A点速度可根据左右两个小车位置间的平均速度去求,从而求出动能,重力势能减小量为mgh⑶略

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学用图甲所示装置探究机械能守恒定律。水平桌面边缘带有最小分度为厘米的刻度,一辆小车通过不可伸长的细线跨过小滑轮与钩码相连。起初小车静止桌面右端,车的左端刚好与…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  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。

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