Question

有位同學(xué)用落體法做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，他挑選一條第1、2兩點(diǎn)之間的距離最接近2 mm的紙帶進(jìn)行處理.設(shè)第一個(gè)點(diǎn)為A，第n個(gè)點(diǎn)為B，測量出AB之間的距離為h，因?yàn)閺拈_始下落到B點(diǎn)經(jīng)過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間是(n-1)×0.02 s，所以根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得v_b=gt=0.02g(n-1).如果有mgh=mv_b²，即可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.這位同學(xué)的驗(yàn)證思路對嗎?

Answer 1

解析：這位同學(xué)用v=gt來計(jì)算B點(diǎn)通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)重物的速度是不妥當(dāng)?shù)?因?yàn)閺倪@個(gè)速度公式可以直接推導(dǎo)出機(jī)械能守恒的結(jié)論，設(shè)重物在t時(shí)間內(nèi)的平均速度是，v_b=gt==，v_b²=gh，即mv_b²=mgh.在驗(yàn)證某一個(gè)物理定律的實(shí)驗(yàn)中，用到一個(gè)可直接推導(dǎo)出該物理規(guī)律(即和該物理定律等價(jià))的公式在邏輯上是不恰當(dāng)?shù)?根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)某一段時(shí)間上的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度這一規(guī)律計(jì)算各點(diǎn)對應(yīng)的瞬時(shí)速度，沒有用到重力加速度g，所以在比較v²和gh的大小時(shí)，不存在邏輯上的問題.