Question

10．圖a是《驗證機械能守恒定律》的實驗裝置，實驗中打出的一條紙帶如圖b所示，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點畫出）．打點計時器每隔0.02s打一個點．

（1）紙帶的左  端（選填“左”或“右”）與重錘相連．
（2）若重錘的質(zhì)量為0.5kg，由圖b所給的數(shù)據(jù)可算出，打B點時重錘的動能為0.81J．
（3）算出重錘下落不同高度h時對應(yīng)的速度v，為了能直觀地反映v變化的h關(guān)系，應(yīng)作出v²-h圖象（選填v-h或v²-h）．

Answer 1

分析 （1）物體運動速度漸漸變大，故打點間距應(yīng)變大
（2）由平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得B點的瞬時速度，進(jìn)而得到該點的動能
（3）對于物理量線性關(guān)系圖象的應(yīng)用我們要從兩方面：1、從物理角度找出兩變量之間的關(guān)系式；2、從數(shù)學(xué)角度找出圖象的截距和斜率，兩方面結(jié)合解決問題．

解答 解：（1）下落過程為勻加速運動，物體運動速度漸漸變大，故打點間距應(yīng)變大，所以紙帶的左端與重物相連；
（2）由平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得B點的瞬時速度，為：
v_B=$\frac{0.2299-0.1579}{2×0.02}$=1.8m/s
打B點時重錘的動能為：E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×0.5×（1.8）²=0.81J
（3）從理論角度物體自由下落過程中機械能守恒可以得出：
mgh=$\frac{1}{2}$mv²，
即：v²=2gh
為了能直觀地反映v變化的h關(guān)系，應(yīng)作出v²-h圖象；
故答案為：（1）左；（2）0.81J；（3）v²-h

點評 驗證機械能守恒只要驗證mgh=$\frac{1}{2}$m（v²-${v}_{0}^{2}$），故不用測定質(zhì)量，但要知道高度差和速度值，由于摩擦影響，動能增加量要小于重力勢能減小量