Question

在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，（相邻计数点的时间间隔为0.02s），单位：cm，g=10m/s²．那么：
①纸带的    端与重物相连．（填“左”或“右”）
②从起点O到打下计数点B的过中，重力势能的减小量△E_P=    ，物体动能的增加量△E _K=    ． （取三位有效数字）
③通过计算，数值△E_P 与△E _K并不相等，这是因为    ．

Answer 1

【答案】分析：纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
解答：解：①从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点，速度为0，重物自由下落，初速度为0，所以应该先打出0点，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连．
②重力势能减小量△E_p=mgh=9.8×0.0501J=0.501 J．
利用匀变速直线运动的推论
v_B==0.98m/s
E_kB=mv_B²=0.480  J．
③通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减小量，其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功，导致重力势能没有完全转化为动能．
故答案为：①左；②△E_P=0.501J、△E_K=0.480J；③下落过程中受阻力
点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．
要注意单位的换算和有效数字的保留