Question

在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質量為m=1.00kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點．如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為打點計時器打出的第一個點，點A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續點（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔0.02s打一次點，當地的重力加速度為g=9.8m/s²．那么
（1）紙帶的

左

端（選填“左”或“右”）與重物相連；
（2）根據下圖上所得的數據，應取圖中O點和

B

點來驗證機械能守恒定律；
（3）從O點到所取點，重物重力勢能減少量△Ep=

1.88

J，動能增加量△Ek=

1.84

J（結果取3位有效數字）．

Answer 1

分析：（1）重物下落時做勻加速運動，故紙帶上的點應越來越遠，根據這個關系判斷那一端連接重物．
（2）驗證機械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△Ek=

1

2

mv2之間的關系，所以我們要選擇能夠測h和v的數據．
（3）減少的重力勢能△Ep=mgh，增加的動能△Ek=

1

2

mv2，v可由從紙帶上計算出來．

解答：解：（1）重物下落時做勻加速運動，故紙帶上的點應越來越遠，故應該是左端連接重物．
（2）驗證機械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△Ek=

1

2

mv2之間的關系，所以我們要選擇能夠測h和v的數據．故選B點．
（3）減少的重力勢能△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10^-2=1.88J
v_B=

xAC

2T

=

(23.28-15.55)×10-2

2×0.02

=1.9325m/s
所以：增加的動能△Ek=

1

2

mv2=

1

2

×9.8×1.93252=1.84J
故答案為：（1）左；（2）B；（3）1.88；1.84

點評：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發進行分析所測數據，如何測量計算，會起到事半功倍的效果．