Question

某同學利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律，實驗的簡易示意圖下，當有不透光的物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。

所用的西甌XD 007光電門傳感器可測得最短時間為0.01ms。將擋光效果好、寬度為d=3.8×10^-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門。某同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△t_i．與圖中所示的高度差△h_i，并將部分數據進行了處理，結果如下表所示。(取g=9.8m／s²注：表格中M為直尺質量)

①從表格中數據可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用求出的，請你簡要分析該同學這樣做的理由是：                       ．

②請將表格中數據填寫完整．

③通過實驗得出的結論是：               

④根據該實驗請你判斷下列△E_k一△h圖象中正確的是                 

 

 

Answer 1

【答案】

（1）極短時間內平均速度近似等于瞬時速度    （2）4.22  4.02M

（3）在誤差范圍內勢能減少量等于動能的增加量    ． （4）C

【解析】

試題分析：（1）直尺磁條通過光電門的時間極短，此時平均速度非常接近瞬時速度，即用平均速度代替瞬時速度；（2）即，。（3）從表格數據可知，在允許誤差存在的范圍內，有動能變化與重力勢能變化相等。（4）據動能變化與重力勢能變化關系，即：，則動能變化與高度變化成正比，則選項C正確。

考點：本題考查機械能守恒定律的驗證。