Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，采用重物自由下落的方法(g＝9.8 m/s2)：

（1）通過驗證mv2＝mgh來驗證機械能守恒定律時，對紙帶上起點的要求是____________；為此，所選擇紙帶的第1、2兩點間距應接近__________。

（2）實驗中所用重物質(zhì)量m＝1 kg，打點紙帶如下圖所示，所用交流電源的頻率為50 Hz，則記錄B點時，重物的速度vB＝____________，動能EkB＝____________。從開始下落起至B點，重物的重力勢能減少量是_________________，因此可得出的結(jié)論是：_______________________。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 （1）初速度等于零 2 mm （2）0.59 m/s 0.17 J 0.17 J 在誤差允許的范圍內(nèi)重物機械能守恒

【解析】（1）用公式mv2＝mgh來驗證機械能守恒定律時，對紙帶上起點的要求是重錘是從初速度為零開始，打點計時器的打點頻率為50 Hz，打點周期為0.02 s，重物開始下落后，在第一個打點周期內(nèi)重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點間的距離接近2mm，h=gT2=9.8×0.022 m≈2 mm．
（2）利用勻變速直線運動的推論，重錘的動能EKB=mvB2=0.17J
從開始下落至B點，重錘的重力勢能減少量△Ep=mgh=1×9.8×0.176J=0.17J．得出的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落的機械能守恒．