Question

【題目】某實驗小組用如圖1所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律。

（1）某同學(xué)按照正確操作得到紙帶如圖2所示，其中O是起始點，M、N、P為從合適位置開始選取的連續(xù)點中的三個點，打點頻率為50 Hz，該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到M、N、P各點的距離，并記錄在圖中，重物的質(zhì)量為m=0.1 kg，重力加速度g=9.80 m/s2。根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點到________點來驗證機(jī)械能守恒定律較為簡便；

（2）從O點到（1）問中所取的點，重物重力勢能的減少量為ΔEp=______________J，其動能的增加量為ΔEk=_____________J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

（3）若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點的速度v及重物下落的高度x，則以v2為縱軸、x為橫軸畫出的圖象是下圖中的________。

Answer 1

【答案】N 0.185 0.184 C

【解析】

（1）驗證機(jī)械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能ΔEp=mgh和增加的動能ΔEk=mv2之間的關(guān)系，因N點能夠測出h和v的數(shù)據(jù)，而M、P兩點無法測出v，故選N點；

（2）減少的重力勢能為ΔEp=mgh=0.185 J，N點的速度為vN==1.92 m/s，所以增加的動能為ΔEk==0.184 J；

（3）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為mgx=mv2，即v2與x成正比，故圖C正確。