Question

10．图a是《验证机械能守恒定律》的实验装置，实验中打出的一条纸带如图b所示，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点画出）．打点计时器每隔0.02s打一个点．

（1）纸带的左  端（选填“左”或“右”）与重锤相连．
（2）若重锤的质量为0.5kg，由图b所给的数据可算出，打B点时重锤的动能为0.81J．
（3）算出重锤下落不同高度h时对应的速度v，为了能直观地反映v变化的h关系，应作出v²-h图象（选填v-h或v²-h）．

Answer 1

分析 （1）物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大
（2）由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的瞬时速度，进而得到该点的动能
（3）对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式；2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题．

解答 解：（1）下落过程为匀加速运动，物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大，所以纸带的左端与重物相连；
（2）由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的瞬时速度，为：
v_B=$\frac{0.2299-0.1579}{2×0.02}$=1.8m/s
打B点时重锤的动能为：E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×0.5×（1.8）²=0.81J
（3）从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：
mgh=$\frac{1}{2}$mv²，
即：v²=2gh
为了能直观地反映v变化的h关系，应作出v²-h图象；
故答案为：（1）左；（2）0.81J；（3）v²-h

点评 验证机械能守恒只要验证mgh=$\frac{1}{2}$m（v²-${v}_{0}^{2}$），故不用测定质量，但要知道高度差和速度值，由于摩擦影响，动能增加量要小于重力势能减小量