Question

6．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1.00kg的重物自由下落，得到如圖所示的紙帶．相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有一個(gè)點(diǎn)沒有畫出，那么（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（g=9.8m/s²）

（1）紙帶的左端與重物相連（填“左”或“右”）．
（2）從起點(diǎn)到打下B點(diǎn)過(guò)程中物體的重力勢(shì)能減少量△E_P=1.89J；
（3）從起點(diǎn)到打下B點(diǎn)過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△E_k=1.70J；
（4）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：△E_P＞△E_k；（填“＜”“＞”或“=”）
（5）實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因是：存在阻力；
（6）實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：在誤差充許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：（1）從紙帶上可以看出0點(diǎn)為打出來(lái)的第一個(gè)點(diǎn)，速度為0，重物自由下落，初速度為0．所以紙帶的左端應(yīng)與重物相連．
（2）重力勢(shì)能減小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.1925 J≈1.89J．
（3）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.2293-0.1555}{2×0.02}$=1.845m/s
E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}×1×1.84{5}^{2}$≈1.70 J
△E_k=E_kB-0=1.70 J
（4）由以上計(jì)算可知，重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能的增加量；
（5）由以上分析可知，實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：在誤差允許范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．
故答案為：（1）左；（2）1.89，（3）1.70，（4）＞；（5））誤差允許范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．

點(diǎn)評(píng) 本題考查機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)主；要運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問(wèn)題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問(wèn)題．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．