在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m的重锤拖着纸带下落,在此过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取五个相邻计数点A、B、C、D和E,相邻计数点时间间隔为T,如图所示.其中0为重锤开始下落时记录的点,各计数点之间的距离如图7所示,当地重力加速度g.
(1)打点计时器打下计数点B时,重锤下落的速度vB=______,打点计时器打下计数点D时,重锤下落的速度vD=______.
(2)从打下计数点B到打下计数点D的过程中,重锤重力势能减小量△EP=______,重锤动能增加量△EK=______.
(3)在误差允许范围内,通过比较______就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了.
(1):利用匀变速直线运动的推论
vB=
=xAC tAC s1+s2 2T
vD=
=xCE tCE s3+s4 2T
(2)根据重力势能的定义式得出:
从打下计数点B到打下计数点D的过程中,重锤重力势能减小量△EP=mgh=mg(S2+S3)
△EK=EkD-EkB=
mvD2-1 2
mvB2=1 2 m[(S3+S4)2-(S1+S2)2] 8T2
(3)在误差允许范围内,通过比较△EP和△EK大小是否相等就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了.
故答案为:(1)
,s1+s2 2T s3+s4 2T
(2)mg(S2+S3),m[(S3+S4)2-(S1+S2)2] 8T2
(3)△EP和△EK大小是否相等