Question

【題目】某同學做驗證機械能守恒定律實驗時，不慎將一條挑選出的紙帶的一部分損壞，損壞的是前端部分．剩下的一段紙帶上各相鄰點間的距離已測出標在圖中，單位是cm.打點計時器工作頻率為50 Hz，重力加速度g取9.8 m/s2，(重物質(zhì)量為mkg)．

(1)重物在2點時的速度v2＝________，在5點時的速度v5＝________，此過程中動能增加量ΔEk＝________，重力勢能減少量ΔEp＝________.由以上可得出實驗結論：________________________________________________________________________.

(2)根據(jù)實驗判斷下列圖象正確的是(其中ΔEk表示重物動能的變化量，Δh表示重物下落的高度)（____）

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】 1.50m/s； 2.075m/s； 1.03mJ； 1.06mJ； 在誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒； C

【解析】(1) 利用勻變速直線運動的推論得：；

；

此過程中動能增加量為

重力勢能減少量為；

顯然△Ek 小于△Ep，原因是實驗中重錘要克服阻力做功．由以上可得出實驗結論為：在誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒；

(2) 物體機械能守恒，應有物體減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為增加的動能，即：△Ek=mg△h，可見物體增加的動能與下落的距離成正比，故應選C；

點晴：驗證機械能守恒定律實驗中，通過紙帶上打點可確定重錘的位置，從而算出由靜止到某點的速度對應的動能與這兩點間的重力勢能的關系，來驗證機械能是否守恒。