Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，如圖甲所示，質量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，圖乙中O點為打出的起始點，且速度為零．（其中一段紙帶圖中未畫出）選取在紙帶上連續打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數點．其中測出D、E、F點距起始點O的距離如圖所示．已知打點計時器打點周期為T=0.02s．（g取10m/s2）

（1）圖乙中紙帶的____________端與重物相連（填左或右）；

（2）打點計時器打下計數點E時，物體的速度vE=____________ m/s；

（3）從起點0到打下計數點E的過程中物體的重力勢能減少量△EP=____________ J（結果保留3位有效數字），此過程中物體動能的增加量△EK=____________ J （結果保留3位有效數字）．

（4）實驗的結論是____________．

Answer 1

【答案】 左 3.3 5.54 5.45 在誤差允許范圍內，重物下落的機械能守恒

【解析】（1）從紙帶上可以看出0點為打出來的第一個點，速度為0，重物自由下落，初速度為0．所以紙帶的左端應與重物相連．

（2）根據勻變速直線運動的平均速度推論可得

（3）減小的重力勢能為，增加的動能為

（4）從數據中可以看出減小的重力勢能近似等于增加的動能，所以在誤差允許范圍內，重物下落的機械能守恒