问题 问答题

在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中需要用工具测量的有______;通过计算得到的有______.

A.重锤的质量

B.重力加速度

C.重锤下落的高度

D.与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度

实验中,质量m=1.00kg的重物拖着纸带竖直下落,打点计时器在纸带上打下一系列的点,如图所示,相邻计数点的时间间隔为0.04s,P为纸带运动的起点,从P点到打下B点过程中物体重力势能的减少△Ep=______J、在此过程中物体动能的增加量△Ep=______J.由此可得出的结论是______.(已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,答案保留三位有效数字).

答案

(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,直接测量的有:用刻度尺测量重锤下落的高度,重锤的质量可以测量也可以不测量.重力加速度与实验无关.通过计算得到的有与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度.

(2)重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.2325J=2.28J.

利用匀变速直线运动的推论v

t
2
=
.
v

vB=

xAC
tAC
=
24cm
4×0.02s
=3m/s
(32.50-15.50)cm
2×0.04s
=
17
8
m/s

EkB=

1
2
mvB2=2.26 J

由于重力势能的减少量几乎等于物体动能的增加量

所以在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.
故答案为:C,D,2.28J,2.26J,在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题