Question

【題目】在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示。O為打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g=9.80m/s2，那么：

（1）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到______點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（2）從O點(diǎn)到（1）問中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=______J，動(dòng)能增加量△Ek=______J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h，若以為縱軸，以h為橫軸，畫出的圖象如圖所示，能否僅憑圖象形狀判斷出重物下落過程中機(jī)械能守恒。______（填“能”或“不能”）

Answer 1

【答案】B 1.88 1.84 不能

【解析】

（1）[1]．驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，我們驗(yàn)證的是減少的重力勢(shì)能△Ep=mgh和增加的動(dòng)能△Ek=mv2之間的關(guān)系，所以我們要選擇能夠測(cè)h和v的數(shù)據(jù)。故選B點(diǎn)。

（2）[2][3]．減少的重力勢(shì)能為：

△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10-2=1.88J

B點(diǎn)的速度為：

vB===1.92m/s

所以動(dòng)能增加量為：

△EK=mv2=×1×1.922=1.84J

（3）[4]．根據(jù)機(jī)械能守恒可知：mgh=mv2，得出=gh，因此-h圖線是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，若要以憑此圖象形狀判斷重物下落過程中能否機(jī)械能守恒，不能的，原因是無法知道此圖象斜率是否等于重力加速度。