Question

【題目】“驗證機械能守恒定律”的實驗采用重物自由下落的方法.(取g=10m/s2)

（1）用公式1/2mv2=mgh時，對紙帶上起點的要求是初速度為 _____，為達到此目的所選擇的紙帶第一、二兩點間距應接近________.

（2）若實驗中所用重錘質量m=1kg,打點紙帶如甲圖所示,打點時間間隔為0.02s,則記錄B點時,重錘的動能EkB=___________,從開始下落起至B點,重錘的重力勢能減少量為__________,因此可得出的結論是______________________ ( 第(2)問結果保留三位有效數字 )

Answer 1

【答案】 (1) 0. 2mm (2) 0.174J ， 0.176J。 (3)在誤差允許范圍內，重錘動能增加量等于勢能減少量

【解析】（1）打點計時器的打點頻率為50 Hz，打點周期為0.02 s，重物若從速度為零開始下落后，在第一個打點周期內重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點間的距離接近2mm，
即h=gT2=×9.8×0.022 m≈2 mm．
（2）利用勻變速直線運動的推論，重錘的動能EKB=mvB2=0.174J；從開始下落至B點，重錘的重力勢能減少量△Ep=mgh=1×10×0.0176J=0.176J．
得出的結論是在誤差允許范圍內，重物下落的機械能守恒．