Question

【題目】如圖1所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可“驗證機械能守恒定律”。在一次實驗中,質(zhì)量m =1kg的重物自由下落,在紙帶上打出一系列的點,如下圖2所示(相鄰記時點時間間隔為0.02s),那么:

(1)紙帶的_____(用字母“P”或“C”表示)端與重物相連;

(2)打點計時器打下計數(shù)點B時,物體的速度vB =_________m/s;

(3)從起點P到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量△EP =_____ J,此過程中物體動能的增加量△Ek =______ J;(g取9.8m/s2) 可得到的實驗的結論是______________________（計算結果均保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】P0.980.490.48在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機械能守恒。

【解析】

（1）根據(jù)相等時間內(nèi)的位移逐漸增大，確定紙帶的哪一端與重物相連．
（2、3）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．

（1）在相等時間內(nèi)位移逐漸增大，可知紙帶的P端與重物相連．
（2）B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，則：．
（3）從起點P到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量為：△EP=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J，
此過程中物體動能的增加量為：△Ek＝mvB2＝×1×0.982=0.48J．實驗結論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機械能守恒．