Question

【題目】在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m=1.00㎏的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點．如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續點（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔0．02s打一次點，當地的重力加速度g=9．80m/s2．那么：

①紙帶的________________端（選填“左”或“右”）與重物相連；

②根據圖上所得的數據，應取圖中O點和_____點來驗證機械能守恒定律；

③從O點到所取點，重物重力勢能減少量EP =____J，該所取點的速度大小為____ m/s；（結果取3位有效數字）

④一位同學按如下方法判斷機械能是否守恒：在紙帶上選取多個計數點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數點的重物速度為v，描繪v2－h圖像，若圖像是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒，該同學的判斷依據_________（填“正確”或“不正確）

Answer 1

【答案】 ①左； ②B； ③1.88； 1.92； ④不正確

【解析】①下落過程為勻加速運動，物體運動速度漸漸變大，故打點間距應變大，所以紙帶的左端與重物相連；

②根據圖上所得的數據，應取圖中O點和B點來驗證機械能守恒定律；

③從O點到所取點，重物重力勢能減少量EP =mghB=1×9.8×0.1920J=1.88J，該所取點的速度大小為；

④該同學的判斷依據不正確．在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據 ，可得，則此時v2-h圖象就是過原點的一條直線．所以要想通過v2-h圖象的方法驗證機械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g．