Question

驗證“機械能守恒定律”的實驗采用重錘自由下落的方法，若實驗中所用重錘質量m=1kg，打點紙帶如圖所示（O、A間有點未畫出），打點時間間隔為0.02s，則記錄B點時，重錘動能E_KB=

0.174

J，從開始下落起至B點，重錘的重力勢能減少量是

0.175

J，因此可得出的結論是

不計摩擦時機械能能守恒

（g取9.8m/s²，保留三位有效數字）

Answer 1

分析：紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能．根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數值．

解答：解：根據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有：
v=

xAC

2T

=

31.4mm-7.8mm

2×0.02s

=0.59m/s
所以其動能為：
EKB=

1

2

m

v

2 B

=0.174J
重力做功等于重力勢能的減小量，因此有：
△E_P=mgx=0.175J
根據計算可知，動能的增量和重力勢能的減小量基本相等，因此可以得出的結論是在誤差范圍內物體的機械能能守恒．
故答案為：0.174，.0175，在誤差范圍內物體的機械能能守恒．

點評：用運動學公式、推論和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規問題，要注意單位的換算和有效數字的保留．