Question

做《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，紙帶上打出的點(diǎn)如圖所示，若重物的質(zhì)量為m千克，圖中點(diǎn)P為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，則
（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度v_B=

0.98

m/s，
（2）從起點(diǎn)P到打下點(diǎn)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(dòng)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(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是

重物下落的機(jī)械能守恒

． （打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，g=9.8m/s²，小數(shù)點(diǎn)后面保留兩位）

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(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)速度和加速度，從而求出動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(dòng)能，故說明重物下落時(shí)機(jī)械能守恒
故答案為：（1）0.98
（2）0.49m，0.48m  
（3）重物下落的機(jī)械能守恒

點(diǎn)評：運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題．
要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．