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△Ep=       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，根据纸带算出相关各点的速度υ及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的      。

Answer

（1）B （2）1．88 1．84 （3）A

【解析】试题分析：（1）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能之间的关系，由B点能够测下落高度h和下落速度v的数据，而A、C两点无法测出v．故选B点．

（2）B点的速度为AC段的平均速度，即,所以增加的动能, 从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量△Ep=mgh=1×9．8×0．192J=1．88J．

（3）利用图线处理数据，如果，那么图线应该是过原点的直线，斜率就等于g．故A正确．所以A正确，BCD错误。

考点：验证机械能守恒定律

【名师点睛】此题是验证机械能守恒定律的问题；解决本题的关键知道实验的原理，验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等．以及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度。 纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值。