Question

在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s²，那么：

（1）根据图上所得的数据，应取图中O点到      点来验证机械能守恒定律；

（2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量△E_p=      J，动能增加量△E_k=      J （结果取三位有效数字）；

（3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象是图2中的      ．

Answer

（1）B

（2）1.88 1.84

（3）A

【解析】

试题分析：该实验的原理是验证物体下降的距离从O点到B点，动能的增加量和重力势能的减小量是否相等．根据△Ep=mg△h求重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而求出动能的增加量．

【解析】
（1）因为通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可以求出B点的速度，所以取图中O点到B点来验证机械能守恒定律．

（2）重物重力势能的减少量△Ep=mg△h=9.80×0.192=1.88J．

B点的速度=1.92m/s，则B点的动能=1.84J．所以动能的增加量△Ek=1.84J．

（3）根据mgh=得，，即与h成正比．故A正确．

故答案为：（1）B （2）1.88 1.84 （3）A

【点评】解决本题的关键知道验证机械能守恒定律的实验原理，掌握重力势能减小量和动能增加量的求法．