Question

某同學做“驗證機械能守恒定律”的實驗，不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分破壞了，剩下了一段紙帶上的各個點間的距離，他測出的結果如圖7-8-4所示，已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，重力加速度g=9.8 m/s².利用這段紙帶說明重錘通過2、5兩點時機械能守恒.

圖7-8-4

Answer 1

解析：本題考查對實驗原理的理解能力以及靈活遷移運用能力.紙帶部分破壞，不影響取點，進而仍可來驗證機械能守恒定律.

根據勻速直線運動某一段時間上的平均速度等于這段時間中間時刻的即時速度可分別求得2、5點的速度如下：

2、5兩點間距離h₂₅=（3.2+3.6+4.0）m=1.08×10^-1 m

所以ΔE_p=mgh₂₅=m×9.8×1.08×10^-1J=m×1.06 J.

?.

比較可得ΔE_p和ΔE_k近似相等，重錘減少的勢能近似等于重錘增加的動能，可以認為機械能守恒定律成立.