Question

（2008?天津模拟）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s²．那么：
（1）纸带的

左

端（选填“左”或“右”）与重物相连；
（2）根据图上所得的数据，从O点到B点，重物重力势能减少量△E_P=

1.88

J，动能增加量△E_K=

1.84

J；（结果取3位有效数字）
（3）实验的结论是

在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒

．

Answer 1

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=9.8×0.1920J=1.88 J．
利用匀变速直线运动的推论：vB=

XAC

tAC

=

23.23-15.55

2×0.02

×10-2=1.92m/s
 EkB=

1

2

m

v

2 B

=

1

2

×1.922J=1.84J．
③通过计算可知动能的增加量略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．所以可以得出结论：在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒
故答案为：（1）左  （2）1.88；  1.84  （3）在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒．

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．