Question

9．某同學利用打點計時器（頻率50Hz）記錄下質(zhì)量為m=lkg物體從一定高度下落的運動情況，通過打出的紙帶他想判斷在此過程中機械能是否守恒？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字，g取10m/s²）

（1）請計算A點速度m/s，B點速度m/s，A到B過程中重力勢能的變化量0.5096J；
（2）請根據(jù)你的計算分析在誤差允許的范圍內(nèi)此過程機械能是否守恒不守恒（填“守恒”或“不守恒）．

Answer 1

分析 根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出A、B點的速度，從而求出動能．根據(jù)功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：（1）利用勻變速直線運動的推論
v_A=$\frac{0.0345-0.0090}{2×0.02}$=0.6375m/s
v_B=$\frac{0.0960-0.0520}{2×0.02}$=1.1m/s
A到B過程中重力勢能的變化量△Ep=mgh=1.0×9.8×（0.0720-0.020）J=0.5096J．
動能變化量△E_K=E_kB-E_kA=0.4017J
（2）根據(jù)你的計算得出在誤差允許的范圍內(nèi)此過程機械能不守恒；
故答案為：（1）0.5096
（2）不守恒

點評 紙帶問題的處理時力學實驗中常見的問題．我們可以紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，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和加速度，注意運用v_B=gt求得速度的錯誤性．