问题
实验题
在做“验证机械能守恒定律”的实验中,若打出的纸带前段不清晰,但从A~E却是清晰的,数据如图所示,单位为cm,你能据此验证重物下落过程中机械能是否守恒吗?要求:(g取10m/s2)
(1)简述判断方法;
(2)写出运算过程;
(3)得出结论.
答案
(1)选定物体自由下落的某段距离h,算出其重力势能的减少量△Ep=mgh;再算出下落h过程中动能的增加量若
,则可验证重物下落过程中机械能守恒.
(2)根据
若选BC段,有
△Ep1=mg·BC=m·10×(4. 72 -2.16)×10-2J= 0. 256m J.
可见△Ep1=△Ek1.
若选BD段,有△Ep2=mg·BD=m·10×(7. 68 -2.16)× 10-2=0.552m J.
可见△EP2=△Ek2
(3)从(2)中的计算可知:在实验允许的误差范围内,重物自由下落过程中的重力势能的减少量与动能的增加量相等,即重物自由下落过程中机械能守恒.