在用打點計時器“驗*機械能守恆定律”的實驗中，質量m=1.0kg的重物拖着紙帶豎直下落，打點計時器在紙帶上打下...

問題詳情：

在用打點計時器“驗*機械能守恆定律”的實驗中，質量m=1.0kg的重物拖着紙帶豎直下落，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，如圖所示，相鄰計數點時間間隔為0.04s，當地重力加速度g=9.8m/s2．P為紙帶運動的起點，從打下P點到打下B點的過程中重物重力勢能的減小量△Ep=2.28J，在此過程中重物動能的增加量△Ek=2.26J（結果保留三位有效數字）．

若用V表示打下各計數點時的紙帶速度，h表示各計數點到P點的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出﹣h圖線，若圖線的斜率等於某個物理量的數值時，説明重物下落過程中機械能守恆，該物理量是當地重力加速度g．

【回答】

考點：  驗*機械能守恆定律．

專題：  實驗題；機械能守恆定律應用專題．

分析：  利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能．根據功能關係得重力勢能減小量等於重力做功的數值．

要能夠找出斜率和截距的物理意義，我們必須要從物理角度找出兩個物理變量的關係表達式．

解答：  解：根據重力勢能的定義式得出：

從點p到打下計數點D的過程中，重錘重力勢能減小量為：

△EP=mgh=1×9.8×0.2325 J=2.28 J

利用勻變速直線運動的推論可得B點的速度為：

vB==2.13m/s

在此過程中重物動能的增加量為：

△Ek=×1×（2.13）2=2.26J

利用v2﹣h圖線處理數據，物體自由下落過程中機械能守恆，有：

mgh=mv2，

即v2=gh

所以以v2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應是過原點的傾斜直線．

那麼v2﹣h圖線的斜率就等於當地重力加速度g．

故*為：2.28，2.26，當地重力加速度g．

點評：  運用運動學公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規問題同時注意數學知識在物理中的應用．

知識點：機械能守恆定律

題型：實驗,探究題