Question

【題目】某同學(xué)做驗證機械能守恒定律實驗時，不慎將一條挑選出的紙帶的一部分損壞，損壞的是前端部分．剩下的一段紙帶上各相鄰點間的距離已測出標(biāo)在圖中，單位是cm.打點計時器工作頻率為50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s2，(重物質(zhì)量為mkg)．

(1)重物在2點時的速度v2＝________，在5點時的速度v5＝________，此過程中動能增加量ΔEk＝________，重力勢能減少量ΔEp＝________.由以上可得出實驗結(jié)論：________________________________________________________________________.

(2)根據(jù)實驗判斷下列圖象正確的是(其中ΔEk表示重物動能的變化量，Δh表示重物下落的高度)（____）

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】 1.50m/s； 2.075m/s； 1.03mJ； 1.06mJ； 在誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒； C

【解析】(1) 利用勻變速直線運動的推論得：；

；

此過程中動能增加量為

重力勢能減少量為；

顯然△Ek 小于△Ep，原因是實驗中重錘要克服阻力做功．由以上可得出實驗結(jié)論為：在誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒；

(2) 物體機械能守恒，應(yīng)有物體減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為增加的動能，即：△Ek=mg△h，可見物體增加的動能與下落的距離成正比，故應(yīng)選C；

點晴：驗證機械能守恒定律實驗中，通過紙帶上打點可確定重錘的位置，從而算出由靜止到某點的速度對應(yīng)的動能與這兩點間的重力勢能的關(guān)系，來驗證機械能是否守恒。