Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當地重力加速度的值為9．80m/s2，測得所用重物的質量為1．00kg．若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續三點A、B、C到第一個點的距離如圖所示（相鄰計數點時間間隔為0．02s），那么：

（1）紙帶的______端與重物相連；

（2）打點計時器打下計數點B時，物體的速度vB=______；

（3）從起點O到打下計數點B的過程中重力勢能減少量是△Ep=______，此過程中物體動能的增加量△Ek=______（取g=9．8m/s2）；

（4）通過計算，數值上△Ep______△Ek（填“＞”“=”或“＜”=，這是因為______；

（5）實驗的結論是 ．

Answer 1

【答案】（1）左；（2）0．98 m/s；（3）0．49 J，0．48 J；

（4）＞，這是因為實驗中有阻力；（5）在實驗誤差允許范圍內，機械能守恒．

【解析】試題分析：（1）重物在開始下落時速度較慢，在紙帶上打的點較密，越往后，物體下落得越快，紙帶上的點越稀．所以，紙帶上靠近重物的一端的點較密，因此紙帶的左端與重物相連．

（2）B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，則有：．

（3）從起點O到打下計數點B的過程中重力勢能減少量是：△Ep=mgh=1×9．8×0．0501J≈0．49J．

動能的增加量為：△Ek=mvB2=×1．00×0．982J=0．48J．

（4）可見重力勢能的減小量大于動能的增加量，原因是實驗中有阻力．

（5）實驗的結論是在實驗誤差允許范圍內，機械能守恒．