Question

【题目】在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点．在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，如图所示．其中O为重锤开始下落时记录的点，各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm．当地重力加速度g=9.8m/s2．本实验所用电源的频率f=50Hz．（结果保留三位有数数字）

（1）打点计时器打下点B时，重锤下落的速度vB=_____m/s，打点计时器打下点D时，重锤下落的速度vD=_____m/s。

（2）从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量△Ep=____J，重锤动能增加量△Ek=______ J。

（3）在误差允许范围内，通过比较_______ 就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了。

Answer 1

【答案】（1）0．978； 1．36

（2）0．460； 0．447

（3）重力势能减少量和动能的增加量

【解析】试题分析：（1）B点的速度等于AC的平均速度得：=0．978m/s．D点的速度等于CE段的平均速度得：=1．36m/s．

（2）重锤重力势能的减小量△EP=mgh=1×9．8×（0．0959﹣0．049）J=0．460J．动能的增加量=0．447J．

（3）在误差允许的范围内，通过比较重力势能的减小和动能的增加就可以验证重锤的机械能守恒．