Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中，采用重物自由下落的方法(g＝9.8 m/s²)：

（1）通过验证mv²＝mgh来验证机械能守恒定律时，对纸带上起点的要求是____________；为此，所选择纸带的第1、2两点间距应接近__________。

（2）实验中所用重物质量m＝1 kg，打点纸带如下图所示，所用交流电源的频率为50 Hz，则记录B点时，重物的速度v_B＝____________，动能E_kB＝____________。从开始下落起至B点，重物的重力势能减少量是_________________，因此可得出的结论是：_______________________。(计算结果保留两位有效数字)

Answer

（1）初速度等于零 2 mm （2）0.59 m/s 0.17 J 0.17 J 在误差允许的范围内重物机械能守恒

【解析】（1）用公式mv2＝mgh来验证机械能守恒定律时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，h=gT2=9.8×0.022 m≈2 mm．
（2）利用匀变速直线运动的推论，重锤的动能EKB=mvB2=0.17J
从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量△Ep=mgh=1×9.8×0.176J=0.17J．得出的结论是在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．