Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9．80m/s²，测得所用重物的质量为1．00kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0．02s），那么：

（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=______；

（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△E_p=______，此过程中物体动能的增加量△E_k=______（取g=9．8m/s²）；

（4）通过计算，数值上△E_p______△E_k（填“＞”“=”或“＜”=，这是因为______；

（5）实验的结论是                      ．

Answer

（1）左；（2）0．98 m/s；（3）0．49 J，0．48 J；

（4）＞，这是因为实验中有阻力；（5）在实验误差允许范围内，机械能守恒．

【解析】试题分析：（1）重物在开始下落时速度较慢，在纸带上打的点较密，越往后，物体下落得越快，纸带上的点越稀．所以，纸带上靠近重物的一端的点较密，因此纸带的左端与重物相连．

（2）B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则有：．

（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是：△Ep=mgh=1×9．8×0．0501J≈0．49J．

动能的增加量为：△Ek=mvB2=×1．00×0．982J=0．48J．

（4）可见重力势能的减小量大于动能的增加量，原因是实验中有阻力．

（5）实验的结论是在实验误差允许范围内，机械能守恒．

考点：验证机械能守恒定律

【名师点睛】解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解加速度和瞬时速度。