Question

在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量m为1.00kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm．

（1）纸带的______端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度v_B=______m/s；
（3）从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量△E_K=______J，势能减少量△E_P=______J（g=9.80m/s²）；
（4）通过计算，数值上△E_K______△E_P（填“大于”，“等于”或“小于”），这是因为______；
（5）实验的结论是______．

Answer

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值，求出重力势能的减小量，然后根据计算结果判定在误差范围内机械能是否守恒．
【解析】
（1）从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点，速度为0，重物自由下落，初速度为0，所以应该先打出0点，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连．
故答案为：左（或0）．
（2）根据在匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：

故答案为：0.98．
（3）动能的增量为：
重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.0501m J=0.49J．
故答案为：0.48，0.49．
（4）通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减小量，其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功，导致重力势能没有完全转化为动能．
故答案为：小于，重物下落要克服阻力做功消耗重力势能．
（5）根据计算结果可知，在误差范围内，物体的机械能守恒．
故答案为：在误差范围内，重物自由下落机械能守恒．