Question

某同学做验证机械能守恒定律实验时，不慎将一条挑选出的纸带一部分损坏，损坏的是前端部分。剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图中，单位是cm。已知打点计时器工作频率为50Hz，重物的质量为1kg，重力加速度g取9．8m/s²。

（1）重物在点2的速度v₂＝________ m/s，在点5的速度v₅＝________ m/s，此过程中动能的增加量________J，重力势能的减少量________J。（此小题的结果均保留三位有效数字）

（2）比较得____（选填“＞”“＜”或“＝”），原因是______________。由以上可得出实验结论____________。

（3）根据实验判断下列图象正确的是（其中表示物体动能的变化，表示物体下落的高度）（ ）

Answer

（1）1．50 2．08 1．04（或1．03） 1．06

（2）小于 重物连同纸带在下落过程中要克服阻力做功 在误差允许范围内机械能守恒

（3）C

【解析】试题分析：（1）利用匀变速直线运动的推论得：，

此过程中动能增加量为：

重力势能减少量为：

（2）显然小于，原因是实验中重锤要克服阻力做功．由以上可得出实验结论为：在误差允许的范围内，机械能守恒。

（3）物体机械能守恒，应有物体减少的重力势能转化为增加的动能，即：，可见物体增加的动能与下落的距离成正比，故选C。

考点：验证机械能守恒定律

【名师点睛】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．要注意单位的换算，要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒。