Question

在用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中：

(1)運用公式=mgh對實驗條件的要求是_________ ，為此目的，所選擇的紙帶1、2兩點間的距離應(yīng)接近_________.

(2)若實驗中所用重錘的質(zhì)量m=1 kg，打點紙帶如圖5-9-7所示.打點時間間隔為0.02 s，則記錄B點時，重錘速度v_b=_________，重錘動能E_k=_________，從開始下落起至B點重錘的重力勢能減少量是_________，由此可得出結(jié)論是___________________________.

圖5-9-7

(3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象是圖5-9-8中的（    ）

圖5-9-8

Answer 1

解析：（1）實驗條件：在打第一點時重物的速度為零(或初速度為零).物體自由下落時，在0.02 s之內(nèi)的位移為h=gt²=×9.8×(0.02)² mm≈2 mm.

(2)v_b= m/s=0.59 m/s，此時重錘的動能為

E_k=mv_b²=×1×(0.59)² J=0.17 J，物體的重力勢能減小量為

ΔE_p=mgh=1×9.8×17.6×10^-3 J=0.17 J.結(jié)論：機械能守恒定律得以驗證.

（3）由機械能守恒定律可知mgh=mv²，即驗證機械能守恒定律成立，只需驗證v²=gh即可.如以縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)為h ,則圖象應(yīng)為過原點，且斜率為g的直線.故選C.本題涉及一種新的驗證機械能守恒定律的方法，即圖象法.以為縱坐標(biāo)，以h為橫坐標(biāo)，如果-h的圖象為一條過原點的直線，并且斜率k=g，則表明機械能守恒.圖象法可以更形象、更明了地表示出物理量之間的關(guān)系，我們在學(xué)習(xí)中要熟練掌握這種方法.

答案：（1）在打第一點時重物的速度為零(或初速度為零)      2 mm

（2）0.59 m/s      0.17 J      0.17 J       結(jié)論：機械能守恒定律得以驗證

（3）C