Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”實驗中，利用重錘拖著紙帶自由下落，通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

(1)安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示。圖中O點為打點起始點，且速度為零。

(2)本實驗是否需要測定重錘質量m：________(填“需要”或“不需要”)。

(3)選取紙帶上打出的連續點A、B、C、…,測出其中E、F、G點距起始點O的距離分別為h1、h2、h3，已知當地重力加速度為g，打點計時器打點周期為T。為驗證從打下F點的過程中機械能是否守恒，需要驗證的表達式是_________(用題中所給字母表示)。

Answer 1

【答案】 （2）不需要 （3）

【解析】（2）驗證機械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質量可以約去，不需要測量重錘的質量．
（3）F點的瞬時速度vF＝，則動能的增加量△Ek＝mvF2＝，重力勢能的減小量△Ep=mgh2，則需要驗證的表達式為：mgh2＝，即gh2＝。