Question

【题目】在验证机械能守恒定律的实验中，打点计时器所用电源的频率为 50 Hz，当地重力加速度的值为 9.80 m/s2，测得所用重物的质量为 0.5 kg。甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为 0.18 cm、0.19 cm和 0.25 cm，可看出其中肯定有一个学生在操作上有错误，操作有错误的是________。

若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点 A、B、C 到第一个点的距离如图所示(相邻计数点间的时间间隔为 0.02 s)，那么：

(1)纸带的________端（填“左”或“右”）与重物相连。

(2)打点计时器打下计数点 B 时，重物的速度 vB ＝________。

(3)从起点 O 到计数点 B 的过程中，重物的重力势能减少量 EP ＝________，此过程中重物动能的增加量 Ek ＝________。（保留两位有效数字）

(4)通过计算，数值上 EP ________ Ek ( 填 “>” “ ＝ ” 或 “<”) ，这是因为__________。

(5)实验的结论是_________________________________________。

Answer 1

【答案】 丙同学 左 0.98m / s 0.25J 0.24J > 实验中存在摩擦力和空气阻力，重物克服阻力做功而损失机械能 在实验误差允许的范围内，机械能守恒

【解析】（1）根据，可知丙同学的操作步骤中有错误，错误操作是先放开纸带后接通电源；
（2）①根据题图可知，纸带从左向右，相等时间内的位移越来越大，知纸带的左端与重物相连；
②B点的速度等于AC段的平均速度， ；
③重力势能的减小量
动能的增加量；
④通过计算，数值上，这是因为实验中存在摩擦力和空气阻力，重物克服阻力做功而损失机械能；
⑤通过实验分析可知，在实验误差允许范围内，重物的机械能守恒。