“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法．（1）用公式12mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是初速度为，为达到此目的，所选择的纸带第一、二两点间距应接近mm．（2）若实验中所用重锤质量m=1kg，打点纸带如甲图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤速度vB=m/s，重锤的动能EkB=J，从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量为J．（计算结果保留三位有效数字）（3）根据纸带算出相关各点的速度值，量出下落的距离，则以v22为纵轴，以h为横轴画出的图线应是乙图中的．

2019-06-21

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“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法．
（1）用公式

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mv²=mgh时，对纸带上起点的要求是初速度为______，为达到此目的，所选择的纸带第一、二两点间距应接近______mm．
（2）若实验中所用重锤质量m=1kg，打点纸带如甲图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤速度v_B=______m/s，重锤的动能E_kB=______J，从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量为______J．（计算结果保留三位有效数字）
（3）根据纸带算出相关各点的速度值，量出下落的距离，则以

v2

2

为纵轴，以h为横轴画出的图线应是乙图中的______．

优质解答

（1）用公式

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mυ²=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=

1

2

gT²=

1

2

9.8×0.02² m≈2 mm．
（2）利用匀变速直线运动的推论
v_B=

xAC

2T

=

0.0314−0.0078

2×0.02

m/s=0.59m/s，
重锤的动能E_KB=

1

2

mv_B²=

1

2

×1×0.592J=0.174J
从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量△E_p=mgh=1×9.8×0.176J=0.173J．
得出的结论是在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．
（3）利用

v2

2

-h图线处理数据，如果mgh=

1

2

mv²那么图线应该是过原点的直线，斜率就等于g．故C正确；
故答案为：（1）0；2；（2）0.59；0.174；　0.173；　（3）C．（1）用公式

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