答案 (1)重物从静止开始自由下落 2 mm
(2)0.585 m/s 0.171 J 0.172 J 在误差允许范围内机械能守恒
解析 (1)重物自由下落时,在最初0.02 s内的位移应为h=gT2=×9.8×(0.02)2 m≈2 mm.
(2)vB== m/s=0.585 m/s,此时重物的动能为EkB=mvB2=×1×(0.585)2 J≈0.171 J,重物的重力势能减少量为ΔEpB=mgh=1×9.8×17.6×10-3 J≈0.172 J.故在误差允许范围内机械能守恒.
3.(数据处理和误差分析)(2018·台州中学高三第一学期第一次统练)某活动小组利用图6装置验证机械能守恒定律,钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB,钢球直径为D.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g.
(1)要验证机械能守恒,只要比较________.
图6
A.D2与gh是否相等
B.D2与2gh是否相等
C.D2与gh是否相等
D.D2与2gh是否相等
(2)钢球通过光电门的平均速度________(选填">"或"<")钢球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差________(选填"能"或"不能")通过增加实验次数减小.答案 (1)D (2)< 不能
4.在验证机械能守恒定律的实验中有位同学按以下步骤进行实验操作:
A.用天平称出重锤和夹子的质量;
B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器;