在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中:(1)某同学用如图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,把第一个点(初速度为零

◎ 题目

在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)某同学用如图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点OA间的距离为68.97 cm,点AC间的距离为15.24 cm,点CE间的距离为16.76 cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0 kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为________J,重力势能的减少量为________J.

图甲                                   图乙
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=________m/s2.
(3)在实验中发现,重锤减少的重力势能总大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用,用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为________N.

◎ 答案

(1)8.00 8.25 (2)9.50 (3)0.30

◎ 解析

本题主要考查“验证机械能守恒定律”这个实验的基本原理和应用,并且综合了牛顿第二定律.
(1)C点速度
该过程动能的增加量
ΔEkmvc2×1.0×(4.00)2J=8.00J
该过程重力势能的减少量为ΔEpmg·=1.0×9.8×(68.97+15.24)×102J=8.25J
(2)加速度
(3)由牛顿第二定律得mgFfma
Ffmgma=0.30N

◎ 知识点

    专家分析,试题“在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中:(1)某同学用如图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,把第一个点(初速度为零…”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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