Question

在用落体法验证机械能守恒定律的实验中：

①所用重锤的质量m=1.0kg，打点计时器所用电源频率50Hz，打下的纸带如图所示（图中的数据为从起始点0到该点的距离）．则打在B点时，重锤的速度v_B=

 

m/s，重锤的动能E_KB=

 

J，从开始下落到打B点时，重锤的势能减小量是

 

J（G取10m/s²，取两位有效数字）．
②根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，则以v²为纵轴，以h为横轴，画出的图线应是下图中的

 

．

Answer 1

分析：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而求出B点的动能，根据下降的高度求出重力势能的减小量．
根据机械能守恒定律得出v²-h的关系式，从而确定正确的图线．

解答：解：①B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则vB=

(50.2-18.6)×10-3

0.04

m/s=0.79m/s．则EKB=

1

2

mvB2=

1

2

×1×0.792≈0.31J．
重力势能的减小量△E_p=mgh=10×0.0324J≈0.32J．
②根据机械能守恒定律得，mgh=

1

2

mv2，解得v²=2gh，知v²与h成正比．故C正确，A、B、D错误．
故选C．
故答案为：①0.79  0.31  0.32   ②C

点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．要注意单位的换算和有效数字的保留．