(1)用公式
1
2 mυ2=mgh來驗證機械能守恒定律時,對紙帶上起點的要求是重錘是從初速度為零開始,
打點計時器的打點頻率為50 Hz,打點周期為0.02 s,重物開始下落后,在第一個打點周期內重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點間的距離接近2mm,
h=
1
2 gT2=
1
2 9.8×0.022?m≈2 mm.
(2)利用勻變速直線運動的推論
vB=
xAC
2T =
0.0314?0.0078
0.04 m/s=0.59m/s,
重錘的動能EKB=
1
2 mvB2=
1
2 ×1×0.592=0.174J
從開始下落至B點,重錘的重力勢能減少量△Ep=mgh=1×10×0.176J=0.176J.
得出的結論是在誤差允許范圍內,重物下落的機械能守恒.
(3)由于物體下落過程中存在摩擦阻力,因此動能的增加量小于勢能的減小量,
(4)利用
v2
2 -h圖線處理數據,如果mgh=
1
2 mv2那么圖線應該是過原點的直線,斜率就等于g.故C正確;
故答案為:(1)初速度為零;2mm;(2)0.59m/s;0.174J; 0.176J; 在誤差允許范圍內,重物下落的機械能守恒;(3)大于;物體下落過程中存在摩擦阻力作用;(4)C.