问题 问答题

在验证机械能守恒定律的实验中,设在选定的纸带上依次把点记为1,2,3,…等计数点,如图,纸带上所打点,记录了物体在不同时刻的位置,若物体运动从计数点2到计数点4过程来验证机械能守恒定律,(打点计时器的打点周期为T,物体的质量为m,重力加速度为g,图中字母表示的距离已知).

(1)当打点计时器打点“2”时,物体动能的表达式应该是______;

(2)在此过程中重力势能的减少量为______

(3)要验证的机械能守恒的表达式为:______.

答案

(1)v2=

s2
2T
,所以物体动能的表达式EK=
1
2
mv22=
1
2
m
(
S2
2T
)
2

(2)重力势能的减小量△EP=mg△h=mg(s3-s1).

(3)重力势能的减小量△EP=mg△h=mg(s3-s1).动能的增加量EK=

1
2
mv42-
1
2
mv22=
1
2
m
(
S4-S2
2T
)
2
-
1
2
m
(
S2
2T
)
2
.要验证的是重力势能的减小量与动能的增加量是否相等,所以表达式为:mg(S3-S1)=
1
2
m(
S4-S2
2T
)2
-
1
2
m(
S2
2T
)2

故本题答案为:(1)

1
2
m(
S2
2T
)2
(2)mg(S3-S1)(3)mg(S3-S1)=
1
2
m(
S4-S2
2T
)2
-
1
2
m(
S2
2T
)2

选择题
问答题