Question

为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。在实验中，已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S，自由下落的重锤质量m=2kg，如图（b）所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带，O点是打出的第一个点，A、B、C是在纸带上取出的三个计数点，AB、BC间各有一个点未画出。经测得A、B、C三点到O点的距离分别为：S1=12.9cm，S2=20.6cm，S3=28.9cm，g="9." 80m/s2，完成以下问题：

1)纸带的       端（选填“左”或“右’）与重物相连；
2)根据图上所得的数据，应取图中O点和      点来验证机械能守恒定律；
3)从O点到所取点，重物重力势能减少量=    J，动能增加量=    J；(结果保留3位有效数字）
4)由计算可得实验的结论是                                             。

Answer 1

1) 左 端  2)  B 点3) = 4．04 J，= 4．00 J；
4)由计算可得实验的结论： 在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒  

（1）重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，根据这个关系判断那一端连接重物．
（2）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△E_k=mv²之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．
（3）减少的重力势能△E_p=mgh，增加的动能△E_k=mv²，v可由从纸带上计算出来．
（4）在实验误差允许的范围内，重锤机械能守恒
解：（1）重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，故应该是左端连接重物．
（2）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△E_p=mgh和增加的动能△E_k=mv²之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．故选B点．
（3）减少的重力势能△E_p=mgh=4.04J     v_B= 所以：增加的动能△E_k=mv²=4.00J
（4）在实验误差允许的范围内，重锤机械能守恒
点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．