Question

在《验证机械能守恒定律》的实验中，纸带上打出的点如图所示，若重物的质量为1千克，图中点P为打点计时器打出的第一个点，则从起点P到打下点B的过程中，重物的重力势能的减小量△E_P=

0.49

 J，重物的动能的增加量△EK=

0.48

J，由此得到的结论是

在误差允许的范围内机械能守恒

．（打点计时器的打点周期为0.02s，g=9.8m/s²，小数点后面保留两位）

Answer 1

分析：由图可读出P到B点物体下落的高度，则可求得重力势能的减小量；由平均速度公式可求得B点的瞬时速度，则可求得B点的动能；比较两数据可得出结论．

解答：解：由题意可得物体由P到B的过程中，重物高度下降了△h=5.01cm，故重力势能的减小量△E_P=mg△h=1×9.8×0.501J≈0.49J；
B点的速度等于AC段的平均速度，故V_B=

(7.06-3.14)cm

0.04s

=0.98m/s；则动能的增加量△E_K=

1

2

mV_B²=

1

2

×1×（0.98）²≈0.48J．
在重物在下落中会受到空气阻力，故增加的动能小于减小的重力势能，实验中存在误差，故在误差允许的范围内机械能守恒；
故答案为：0.49；0.48；在误差允许的范围内机械能守恒．

点评：在本实验中应明确纸带的处理方法，同时还应注意实验因为阻力的存在，结论应说明是在误差允许的范围内得出的．