Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）某同學(xué)按照正確操作得到紙帶如圖2所示，其中O是起始點(diǎn)，M、N、P為從合適位置開始選取的連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50 Hz，該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到M、N、P各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中，重物的質(zhì)量為m=0.1 kg，重力加速度g=9.80 m/s2。根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到________點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律較為簡(jiǎn)便；

（2）從O點(diǎn)到（1）問(wèn)中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量為ΔEp=______________J，其動(dòng)能的增加量為ΔEk=_____________J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

（3）若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及重物下落的高度x，則以v2為縱軸、x為橫軸畫出的圖象是下圖中的________。

Answer 1

【答案】N 0.185 0.184 C

【解析】

（1）驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，我們驗(yàn)證的是減少的重力勢(shì)能ΔEp=mgh和增加的動(dòng)能ΔEk=mv2之間的關(guān)系，因N點(diǎn)能夠測(cè)出h和v的數(shù)據(jù)，而M、P兩點(diǎn)無(wú)法測(cè)出v，故選N點(diǎn)；

（2）減少的重力勢(shì)能為ΔEp=mgh=0.185 J，N點(diǎn)的速度為vN==1.92 m/s，所以增加的動(dòng)能為ΔEk==0.184 J；

（3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為mgx=mv2，即v2與x成正比，故圖C正確。