Question

17．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：
若實驗中所用重物的質(zhì)量m=1kg，打出的紙帶如圖所示，打點的時間間隔為0.02s，則記錄B點時，重物的動能E_k=0.174J；從重物開始下落至B點，重物的重力勢能減少量為0.180J，由此可以得出的結(jié)論是在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，動能的增加量等于重力勢能的減少量，即機械能守恒（取g=10m/s²保留三位有效數(shù)字）．如果利用紙帶上O到某點距離算出減少的勢能明顯比記錄該點時的動能小，造成這種結(jié)果最可能的原因是先釋放紙帶后接通打點計時器．

Answer 1

分析 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B點的動能，根據(jù)下降的高度求出物體重力勢能的減小量，從而判斷機械能是否守恒；
若減少的勢能明顯比記錄該點時的動能小，可能是先釋放紙帶后打點．

解答 解：B點的速度為：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.0318-0.0078}{2×0.02}$m/s=0.60m/s，
則B點的動能為：E_KB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×1×0.6²J=0.180J．
重物重力勢能的減小量為：△E_p=mgh=1×10×0.0174J=0.174J．
在實驗誤差允許的范圍內(nèi)減少的物體重力勢能等于其增加的動能，物體自由下落過程中機械能守恒；
如果利用紙帶上O到某點距離算出減少的勢能明顯比記錄該點時的動能小，造成這種結(jié)果最可能的原因是先釋放紙帶后接通打點計時器．
故答案為：0.174J；0.180J；在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，動能的增加量等于重力勢能的減少量，即機械能守恒；先釋放紙帶后接通打點計時器．

點評 從實驗原理出發(fā)是根本，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出某點的速度，進一步可以求出其動能的大�。�