Question

用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：

(1)运用公式＝mgh对实验条件的要求是              ；

(2)若实验中所用重物的质量m＝1 kg.打点纸带如图所示，打点时间间隔为T="0.02" s，则记录B点时，重物速度v_B＝________m/s，重物动能E_k＝________J，从开始下落起至B点时重物的重力势能减少量是__________J，由此可得出的结论是__________________________；(结果保留三位有效数字，g取9.8 m/s²)

(3)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图象应是下图中的（    ）

 

Answer 1

【答案】

（1） 打第一个点时重物的速度为零 （2） 0.590  0.174   0.172   在实验误差范围内，重物的机械能守恒（3）C

【解析】

试题分析：（1）用公式时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，

（2）利用匀变速直线运动的推论，

重锤的动能

从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量．

得出的结论是在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．

（3）利用图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：，即；所以以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C．

故选C．

考点：验证机械能守恒定律．

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．要能够找出斜率和截距的物理意义，我们必须要从物理角度找出两个物理变量的关系表达式．利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距．