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50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s²，测得所用重物的质量为1.00 kg.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O的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)，那么(结果均保留两位有效数字)

①纸带的________端与重物相连．

②打点计时器打下计数点B时，重物的速度v_B＝________.

③在从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是ΔE_p＝________，此过程中重物动能的增加量是ΔE_k＝________.

④通过计算，数值上ΔE_p_____ΔE_k(填“>”“＝”或“<”)，这是因为_______．

⑤实验的结论是__________________________________________________．

Answer

①左 ②0.98 m/s ③0.49 J 0.48 J ④> 实验中存在着阻力 ⑤在实验误差允许范围内，重物的机械能守恒

【解析】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．

②B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为：△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J．
动能的增加量为：△Ek=mvB2＝×1×0.982≈048J．

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，重物的机械能守恒.