如图所示的实验装置来测定重力加速度,同时研究重物在下落过程中机械能是否守恒.他认为如果实验中测量重力加速度的相对误差(|真实值-测量值|真实值×100%)不

时间:2024-04-30 13:43:32 5A范文网 浏览: 平时作业 我要投稿

问题描述:

如图所示的实验装置来测定重力加速度,同时研究重物在下落过程中机械能是否守恒.他认为如果实验中测量重力加速度的相对误差(
|真实值-测量值|
真实值
×100%)不超过5%,即可认为重物下落过程机械能守恒.请你帮他完成以下问题.
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(1)该同学在一次实验中得到了如图2所示的纸带,他选取了纸带上清晰连续的8个实际的点来进行数据分析,这8个点分别标记为A、B、C、D、E、F、G、H,各点与A点的距离已在图中标出.已知打点计时器所用交变电流的频率为f,则G点速度的表达式为___.
(2)该同学用同样的方法继续算出B、C、D、E、F的速度,作出了如图3所示的v2-x图,由图可得重力加速度的测量值为g=___m/s2
(3)如果当地的重力加速度的实际值为g0=9.80m/s2,通过计算相对误差可知重物下落过程机械能___
(填写“守恒”或“不守恒”).

最佳答案

(1)G点的瞬时速度等于FH段的平均速度,则有:vG=

xFH
2T
=
(x7-x5)f
2

(2)根据速度位移公式v2-v02=2gx得:v2=v02+2gx,可知图线的斜率k=2g=
8.3-3.6
0.25
,解得:g=9.40m/s2.
(3)相对误差为:
|真实值-测量值|
真实值
×100%=
9.80-9.40
9.80
×100%=4.1%<5%,可知重物下落过程中机械能守恒.
故答案为:(1)vG=
(x7-x5)f
2
;(2)9.40;(3)守恒.

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