Question

登上月球的宇航員利用頻閃儀（頻率為每秒20次）給自由落體的小球所拍的閃光照片如圖所示（圖上所標數據為小球到達各位置時總的下落高度），則

（1）月球表面重力加速度為：      m/s²(保留兩位有效數字).

（2）月球表面沒有空氣，因此做能量守恒實驗具有更好的條件.假設月球表面重力加速度為上述計算值.小球的質量為m，則小球從O點由靜止開始下落到E處增加的動能的表達式為      

     （距離用OA、AB、BC……等字母表示，頻閃時間間隔為T），從O點開始下落到E點的過程中減少的勢能表達式為      （月球表面重力加速度用g_月表示），由照片上的數據可以計算并判斷出小球下落過程中機械能        （填“守恒”或“不守恒”）.

 

Answer 1

【答案】

（1）1.6  (2) E_K=m；E_P=mg_月·OE；守恒

【解析】

試題分析：（1）根據逐差法有，物體的加速度為：

其中代人數據解得．

（2）根據勻變速直線運動規律，可知E點速度為：，則小球從O點由靜止開始下落到E處增加的動能的表達式為：，減小的勢能等于重力所做功，因此有：，代人數據得：，重力勢能減小為：．由此可知動能增量和重力勢能減小量相等，因此機械能守恒．

考點：驗證機械能守恒定律．

點評：本題借助新的背景考查了機械能守恒定律，實質是考查了勻變速直線運動規律的理解應用情況．