题目内容
在“验证机械能守恒定律”的实验中，如果纸带上前面几点比较密集，不够清楚，可舍去前面比较密集的点，在后面取一段打点比较清楚的纸带，同样可以验证．如图所示，取O点为起始点，各点的间距已量出并标注在纸带上，所用交流电的频率为50Hz，g取10m/s2，重锤的质量为m（设m=1kg），（1）打A点时，重锤下落的速度为vA=______，重锤的动能EkA=______；
（2）打F点时，重锤下落的速度为vF=______，重锤的动能EkF=______；
（3）从打点计时器打下A点开始到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量△EP=______，动能的增加量为△Ek=______；
（4）根据纸带提供的数据计算，在误差允许的范围内，重锤从打点计时器打A开始到打出F点的过程中，得到的结论是______．
【答案】分析：（1）由OB间距离和时间T=0.02S，求出OB段平均速度，即为A点的瞬时速度，动能由EKA=
求解．
（2）由EG间距离和时间，求出EG段平均速度，即为F点的瞬时速度，动能由EKF=
求解．
（3）从A点开始到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量△EP=mg?AF，动能的增加量为△Ek=EKF-EKA．
（4）根据计算结果分析得出结论．
解答：解：（1）A点的瞬时速度等于OB段的平均速度，则打A点时重锤下落的速度为vA=
=1.30m/s，重锤的动能EKA=
=0.845J；
（2）F点的瞬时速度等于EG段的平均速度，则打F点时，重锤下落的速度为vF=
=2.28m/s，重锤的动能EKF=
=2.60J；
（3）从打点计时器打下A点开始到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量△EP═mg?AF=1.781J，动能的增加量为△Ek=EKF-EKA=1.755J．
（4）重锤动能的增加量略小于重力势能的减少量，是由于阻力存在的缘故，若剔除误差，认为在实验误差允许的范围内，△Ep=△Ek，即机械能守恒．
故本题答案是：（1）1.30m/s；0.845J；
（2）2.28m/s；2.60J；
（3）1.781J；1.755J；
（4）△Ep=△Ek，即重锤下落过程机械能守恒．
点评：对于纸带求瞬时速度常用平均速度代替．验证性实验最后要得出结论，要强调在实验误差允许的范围内，某规律成立．
求解．（2）由EG间距离和时间，求出EG段平均速度，即为F点的瞬时速度，动能由EKF=
求解．（3）从A点开始到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量△EP=mg?AF，动能的增加量为△Ek=EKF-EKA．
（4）根据计算结果分析得出结论．
解答：解：（1）A点的瞬时速度等于OB段的平均速度，则打A点时重锤下落的速度为vA=
=1.30m/s，重锤的动能EKA=
=0.845J；（2）F点的瞬时速度等于EG段的平均速度，则打F点时，重锤下落的速度为vF=
=2.28m/s，重锤的动能EKF=
=2.60J；（3）从打点计时器打下A点开始到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量△EP═mg?AF=1.781J，动能的增加量为△Ek=EKF-EKA=1.755J．
（4）重锤动能的增加量略小于重力势能的减少量，是由于阻力存在的缘故，若剔除误差，认为在实验误差允许的范围内，△Ep=△Ek，即机械能守恒．
故本题答案是：（1）1.30m/s；0.845J；
（2）2.28m/s；2.60J；
（3）1.781J；1.755J；
（4）△Ep=△Ek，即重锤下落过程机械能守恒．
点评：对于纸带求瞬时速度常用平均速度代替．验证性实验最后要得出结论，要强调在实验误差允许的范围内，某规律成立．
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