Question

做“驗證機械能守恒定律”的實驗中，紙帶上打出的點如圖所示，若重物的質量為1kg，圖中點O為打點計時器打出的第一個點，則從起點O到打下點B的過程中，重物的重力勢能的減小量△E_p=

 

 J，重物的動能的增加量△E_k=

 

 J．（打點計時器的打點周期為0.02s，g=9.8m/s²，小數(shù)點后面保留兩位） 

Answer 1

分析：由圖可讀出P到B點物體下落的高度，則可求得重力勢能的減小量；由平均速度公式可求得B點的瞬時速度，則可求得B點的動能；比較兩數(shù)據(jù)可得出結論．

解答：解：由題意可得物體由P到B的過程中，重物高度下降了：△h=5.01cm，故重力勢能的減小量：△E_P=mg△h=1×9.8×0.501J≈0.49J；
B點的速度等于AC段的平均速度，故：V_B=

0.0706-0.0314

0.02×2

=0.98m/s；
則動能的增加量：△E_K=

1

2

mV_B²=

1

2

×1×（0.98）²≈0.48J．
在重物在下落中會受到空氣阻力，故增加的動能小于減小的重力勢能，實驗中存在誤差，故在誤差允許的范圍內機械能守恒；
故答案為：0.49；0.48．

點評：在本實驗中應明確紙帶的處理方法，同時還應注意實驗因為阻力的存在，結論應說明是在誤差允許的范圍內得出的．