Question

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，質量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示（相鄰計數點的時間間隔為0.02s），那么：
（1）打點計時器打下計數點B時，物體的速度是______m/s．
（2）從起點O到打下計數點B的過程中測得重力勢能減少量為△E_P，物體動能的增加量為△E_k，△E_P______△E_k（填“＞”“=”或“＜”），這是因為______．

Answer 1

【答案】分析：書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．
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．
該實驗的誤差主要來源于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在．
解答：解：（1）利用勻變速直線運動的推論得：
m/s=0.98 m/s．
（2）△E_p=mgh=0.49J，△E_k==0.48J，所以△E_p＞△E_k．
因為實驗中有阻力作用，所以減小的重力勢能大于增加的動能．
故答案為：（1）0.98   （2）＞；實驗中有阻力
點評：紙帶問題的處理時力學實驗中常見的問題．我們可以紙帶法實驗中，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和加速度．