Question

某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s²，若重锤质量为1kg．

（1）打点计时器打出B点时，重锤下落的速度v_B=    m/s，重锤的动能E_kB=    J．
（2）从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为    J．
（3）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是    ．
（4）如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图象应是什么形状才能验证机械能守恒定律，图线的斜率表示什么？    ．

Answer

（1）由AC间距离和时间，求出AC段平均速度，代替B点的瞬时速度，由动能EK=求解．
（2）重锤的重力势能减小量△EP=mg•OB．
（3）根据计算结果，得出结论．
（4）本实验需要验证的方程是mgh=，图象斜率k=g．
【解析】
（1）AC=（125.4-31.4）×10-2m=0.94m，T=0.04S，B点的瞬时速度vB==1.175m/s，动能EkB==0.69J．
    （2）重锤的重力势能减小量△EP=mg•OB=0.69J．
    （3）得到的结论是：重锤从静止开始到打出B点的过程中机械能守恒．
    （4）本实验需要验证的方程是mgh=，即是=gh，由数学知识可知，当图象应是过原点的直线时，才能验证机械能守恒定律．图线的斜率表示表示重力加速度g．
故本题答案是：（1）1.175；0.69．
              （2）0.69，
              （3）重锤从静止开始到打出B点的过程中，机械能守恒，
              （4）表示重力加速度g．