Question

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示(相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s)，那么：

(1)紙帶的________(用字母表示)端與重物相連；

(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=________；

(3)從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP=________，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=________；(g取9.8m／s2，保留兩位小數(shù))

(4)通過計(jì)算，數(shù)值上△EP___△Ek(填“<”、“>”或“=”)，這是因?yàn)?/span>____________；

(5)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：___________________________________________________________.

Answer 1

【答案】P0.98m/s0.49J0.48J>有機(jī)械能損失在誤差允許范圍內(nèi)，物體減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能

【解析】

紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能；

該實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在；

（1）與重物相連的紙帶一端應(yīng)該先打出點(diǎn)，先打出點(diǎn)的速度較小，距離較小，從紙帶圖上可以看出是P點(diǎn)．
（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度，則：；

（3）重力勢(shì)能減小量

動(dòng)能的增加量為：；
（4）通過計(jì)算，在數(shù)值上，由于存在摩擦阻力，所以有機(jī)械能損失；
（5）由于重力勢(shì)能減小量略大于動(dòng)能的增加量，在誤差允許范圍內(nèi)，物體減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，即重物下落過程中機(jī)械能守恒。