问题 填空题

验证机械能守恒定律的实验采用重物由静止自由下落的方法:

(1)若实验中所用重锤质量m=1kg,打点纸带如图所示(O点为自由下落的起始点),打点时间间隔为0.02s,则记录D点时,重锤的速度vD=______,重锤动能EKd=______.从开始下落起至D点,重锤的重力势能减少量是______,因此可得出的结论是______.(结果均保留三位小数)

(2)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以

v2
2
为纵轴,以h为横轴画出的图象应是下图中的______

答案

(1)因为重锤做的是匀变速直线运动,故D点的速度等于CE两点的平均速度:

vD=

xCE
2T
=
30.72×10-3
2×0.02
=0.768m/s

EKd=

1
2
mv2=
1
2
×1×0.7682
=0.295J

重力势能减少量是:mgh=1×10×32.72×10-3=0.301J

减少的重力势能和增加的动能几乎相等,故结论是:在忽略阻力的情况下,重锤机械能守恒

(2)由mgh=

1
2
mv2可得:h=
1
g
×
v2
2
,可得h与
v2
2
之间是正比关系,故选C

故答案为:(1)0.768;0.295;0.301

(2)C

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