Question

【题目】某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2 ． 实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示．纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值．回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）

（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=m/s；
（2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据．

Answer 1

【答案】
（1）3.90
（2）

解：设重物质量为m，OB对应的下落过程中，重力势能减少量为△ =mghB=7.70m（J），动能增加量为 = =7.61m（J），在误差允许范围内，可以认为相等，因此验证了机械能守恒定律．

【解析】解：（1）由 = 可知重物速度的大小 = = m/s=3.90m/s； 所以答案是：（1）3.90；（2）验证了机械能守恒定律，因为在误差范围内，重力势能减少量等于动能增加量．
【考点精析】认真审题，首先需要了解机械能守恒及其条件(在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变)．