Question

图1为在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，若当地的重力加速度为g=9.80m/s²，那么
①根据图1所得的数据，来验证机械能守恒定律，重物重力势能的减少量△Ep=

 

J，动能增加量△Ek=

 

J（结果取3位有效数字）．
②若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，以y为纵轴，以h为横轴画出的图象如图2所示，图线斜率表示当地的重力加速度，则y代表的物理量是

 

．

Answer 1

分析：（1）减少的重力势能△E_p=mgh，增加的动能△E_k=

1

2

mv²，v可由从纸带上计算出来；
（2）由mgh=

1

2

mv²可得：

1

2

v²=gh，根据题意即可分析y代表的物理量．

解答：解：（1）减少的重力势能△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10^-2=1.88J
v_B=

xAC

2T

=

0.2323-0.1555

0.04

=1.9325m/s
所以：增加的动能△E_k=

1

2

mv²，=

1

2

×9.8×1.93252=1.84J
（2）由mgh=

1

2

mv²可得：

1

2

v²=gh，
由图可知以y为纵轴，以h为横轴画出的图象是一条倾斜的直线，且图线斜率表示当地的重力加速度，则y代表的物理量

1

2

v²．
故答案为：（1）1.88；1.84；（2）

1

2

v²

点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．