Question

【题目】用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中：(g取9.8 m/s2)

(1)运用公式mv2＝mgh时对实验条件的要求是________________．为此目的，所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近__________．

(2)若实验中所用重物质量m＝1 kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重物速度vB＝________，重物动能Ek＝________；从开始下落起至B点，重物的重力势能减小量是__________，由此可得出的结论是____________________________________．

图实－4－10

(3)根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象应是图中的 ( )

Answer 1

【答案】（1）自由下落的物体；2 mm；（2）0.59 m/s；　0.174 J；　0.175 J；　在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒；　（3）C

【解析】

解：（1）用公式mv2＝mgh时，对纸带上起点的要求是重锤做自由落体运动，

打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，

h9.8×0.022 m≈2 mm．

（2）利用匀变速直线运动的推论

0.59m/s，

重锤的动能EKB0.174J

从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量△Ep＝mgh＝1×9.8×0.179J＝0.175J．

得出的结论是在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．

（3）利用v2﹣h图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：

mghmv2，即v2＝gh

所以以v2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C．

故选：C