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  • 在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，就可验证机械能守恒定律．（1）如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用的交流电的频率为f，则打点计时器在打C点时重锤的动能为Ek= ，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能减少量为△Eh= ．实验中发现，重锤减小的重力势能总是略 （选填“大于”、“小于”或“等于”）重锤增加的动能，其主要原因是 ．（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度，则加速度a的表达式为a= ．试题及答案-填空题-云返教育

      • 试题详情

      在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，就可验证机械能守恒定律．
      （1）如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s      0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用的交流电的频率为f，则打点计时器在打C点时重锤的动能为Ek=          ，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能减少量为△Eh=          ．实验中发现，重锤减小的重力势能总是略          （选填“大于”、“小于”或“等于”）重锤增加的动能，其主要原因是
                ．
      （2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度，则加速度a的表达式为a=                ．

      试题解答

      mf2(s1+s2)2
      32
      :mg（s0+s1）:大于:重锤带着纸带下落过程中存在着阻力作用:
      (s2-s1)f2
      4
      解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故C点的速度为：
      v      C=
      s1+s2
      4T
      =
      s1+s2
      4
      f，
      则打点计时器在打C点时重锤的动能为E      k=
      1
      2
      mvC2=
      mf2(s1+s2)2
      32
      ，
      打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能减少量为△E      h=mgh=mg（s0+s1），
      由于重锤带着纸带下落过程中存在着阻力作用，则重锤减小的重力势能总是略大于动能的增加量．
      （2）利用匀变速直线运动的推论△x=at      2得：
      a=
      s2-s1
      (2T)2
      =
      (s2-s1)f2
      4
      ．
      故答案为：（1）
      mf2(s1+s2)2
      32
      ；mg（s0+s1）；大于；重锤带着纸带下落过程中存在着阻力作用；（2）
      (s2-s1)f2
      4
      ．
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