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v²为纵轴，以h为横轴画出的图象是如图中的_____。

A. B. C. D.

Answer

B 1.88 1.84 A

【解析】

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

（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：

则B点的动能：

所以动能的增加量△Ek=1.84J．

（3）根据，即 与h成正比．故A是符合题意的．