Question

做《驗證機械能守恒定律》的實驗中，紙帶上打出的點如圖所示，若重物的質(zhì)量為m千克，圖中點P為打點計時器打出的第一個點，則
（1）打點計時器打出B點時，重錘下落的速度v_B=

0.98

m/s，
（2）從起點P到打下點B的過程中，重物的重力勢能的減小量△E_P=

0.49m

J，重物的動能的增加量△E_K=

0.48m

J．
（3）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開始到打出B點的過程中，得到的結(jié)論是

重物下落的機械能守恒

． （打點計時器的打點周期為0.02s，g=9.8m/s²，小數(shù)點后面保留兩位）

Answer 1

分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度，從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答：解：（1）利用勻變速直線運動的推論
v_B=

xAC

tAC

=

(0.0706-0.0314)m

2×0.02S

=0.98 m/s
（2）重力勢能減小量△E_p=mgh=9.8×0.0501m J=0.49m  J．
E_kB=

1

2

mv_B²=0.48m J
△E_k=E_kB-0=0.48m  J
（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為減小的重力勢能等于增加的動能，故說明重物下落時機械能守恒
故答案為：（1）0.98
（2）0.49m，0.48m  
（3）重物下落的機械能守恒

點評：運用運動學(xué)公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題．
要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．