Question

某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速

某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为 g= 9.80m/s 2 。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为 O ，另选连续的三个点 A、B、C 进行测量，图中给出了这三个点到 O 点的距离 h A 、h B 和 h C 的值。回答下列问题（计算结果保留3位有效数字） （1）打点计时器打 B 点时，重物速度的大小 v B = m/s；（2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据。

Answer 1

（1）3.90 （2） v B 2 /2=7.61(m/s) 2 ，因为mv B 2 /2≈mgh B ，近似验证机械能守恒定律

（1）由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知 ，由电源频率为50Hz可知 T =0.02s，代入其他数据可解得 3.90m/s. （2）本实验是利用自由落体运动验证机械能守恒定律，只要在误差允许范围内，重物重力势能的减少等于其动能的增加，即可验证机械能守恒定律。选 B 点分析，由于 ，故该同学的实验结果近似验证了机械能守恒定律。 【考点定位】考查验证机械能守恒定律的原理及数据处理。