Question

验证机械能守恒定律的实验中：质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），长度单位cm，那么打点计时器打下记数点B时，物体的速度v_B=      m/s；从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△E_p=      J，此过程中物体动能的增加量△E_k=      J（g取9.8m/s²，所有结果保留两位有效数字．）；通过计算，数值上△E_p      △E_k（填“＞”“=”或“＜”），这是因为      ；最后得出实验的结论是      ．

Answer

0.98m/s，0.49J，0.48J，＞，纸带和重錘运动过程中受阻力；在实验误差允许的范围内机械能守恒．

【解析】

试题分析：利用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来求B的速度大小，然后根据动能、势能定义进一步求得动能和势能的变化情况．

动能的增加量：mv2，重力势能的减小量：mgh；由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此动能的增加量小于势能的减小量．

【解析】
中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：

vB===0.98m/s

△Ep=mgh=1×10×5.01×10﹣2=0.49J

△Ek==×1×0.982=0.48J，

通过计算可以看出△EP＞△EK，这是因为纸带和重錘运动过程中受阻力，

最后得出实验的结论是：在实验误差允许的范围内机械能守恒．

故答案为：0.98m/s，0.49J，0.48J，＞，纸带和重錘运动过程中受阻力；在实验误差允许的范围内机械能守恒．

【点评】正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发分析实验所测数据，得出要探究的结论．