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为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒
题目

为了验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒,利用如图(a)装置,不可伸长的轻绳一端系住一小球,另一端连接力传感器,小球质量为m,球心到悬挂点的距离为L,小球释放的位置到最低点的高度差为h,实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图(b),其中Fm是实验中测得的最大拉力值,重力加速度为g,请回答以下问题:

(1)小球第一次运动至最低点的过程,重力势能的减少量△Ep=___________,动能的增加量△Ek=___________。(均用题中所给字母表示)

(2)观察图(b)中拉力峰值随时间变化规律,试分析造成这一结果的主要原因:___________。

(3)为减小实验误差,实验时应选用密度___________(选填“较大”或“较小”)的小球。

 

可圈可点用户
2021-02-03 13:14
优质解答

【答案】    (1). mgh    (2).     (3). 空气阻力做负功,机械能有损失    (4). 较大

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]小球第一次摆动至最低点的过程,重心下降了h,则重力势能的减少量为

[2]小球第一次摆动至最低点,初速度为零,最低点速度为,由牛顿第二定律有

而动能的增加量为

联立解得

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可圈可点用户
2021-02-03 18:14
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