Question

驗證機械能守恒定律的實驗采用重物由靜止自由下落的方法：
（1）若實驗中所用重錘質量m=1kg，打點紙帶如圖所示（O點為自由下落的起始點），打點時間間隔為0.02s，則記錄D點時，重錘的速度v_D=

0.768m/s

，重錘動能E_Kd=

0.295J

．從開始下落起至D點，重錘的重力勢能減少量是

0.301J

，因此可得出的結論是

在忽略阻力的情況下，重錘機械能守恒

．（結果均保留三位小數(shù)）

（2）根據(jù)紙帶算出相關各點的速度v，量出下落距離h，則以

v2

2

為縱軸，以h為橫軸畫出的圖象應是下圖中的

C

Answer 1

分析：（1）重力勢能減少量是mgh，增加的動能是

1

2

mv2，v可由紙帶上求出．
（2）由mgh=

1

2

mv2可得：h=

1

g

×

v2

2

，可得h與

v2

2

之間的關系．

解答：解：（1）因為重錘做的是勻變速直線運動，故D點的速度等于CE兩點的平均速度：
v_D=

xCE

2T

=

30.72×10-3

2×0.02

=0.768m/s
E_Kd=

1

2

mv2=

1

2

×1×0.7682=0.295J
重力勢能減少量是：mgh=1×10×32.72×10^-3=0.301J
減少的重力勢能和增加的動能幾乎相等，故結論是：在忽略阻力的情況下，重錘機械能守恒
（2）由mgh=

1

2

mv2可得：h=

1

g

×

v2

2

，可得h與

v2

2

之間是正比關系，故選C
故答案為：（1）0.768；0.295；0.301
（2）C

點評：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果．