Question

如图，这是验证机械能守恒定律实验中得到的一条纸带．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g=9.80m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到起始点O（经过O点时的初速度等于零）的距离如图所示，则由图中数据可知，重物经过C点时的速率为

3.89

m/s，由O点运动到C点，动能的增加量等于7.56J，重力势能的减少量等于

7.62

J．由此得到的结论是：

在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒

．（取三位有效数字）．

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：利用匀变速直线运动的推论
v_C=

xBD

tBD

=

(0.8573-0.7018)m

2×0.02S

=3.89 m/s
重力势能减小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.7776 J=7.62   J．
在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．
故答案为：3.89，7.62，在误差允许范围内，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．