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_________________，因此可得出的結論是：_______________________。(計算結果保留兩位有效數字)

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．得出的結論是在誤差允許范圍內，重物下落的機械能守恒．