Question

做《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m千克，图中点P为打点计时器打出的第一个点，则
（1）打点计时器打出B点时，重锤下落的速度v_B=

0.98

m/s，
（2）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=

0.49m

J，重物的动能的增加量△E_K=

0.48m

J．
（3）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是

重物下落的机械能守恒

． （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：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
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）利用匀变速直线运动的推论
v_B=

xAC

tAC

=

(0.0706-0.0314)m

2×0.02S

=0.98 m/s
（2）重力势能减小量△E_p=mgh=9.8×0.0501m J=0.49m  J．
E_kB=

1

2

mv_B²=0.48m J
△E_k=E_kB-0=0.48m  J
（3）在误差允许的范围内，可认为减小的重力势能等于增加的动能，故说明重物下落时机械能守恒
故答案为：（1）0.98
（2）0.49m，0.48m  
（3）重物下落的机械能守恒

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．
要注意单位的换算和有效数字的保留．