Question

14．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，重物自由下落，紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s．
（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物下落的速度v_B=0.978m/s；（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（2）經(jīng)過多次測量及計(jì)算發(fā)現(xiàn)，重物重力勢能的減小量△E_p略大于動(dòng)能的增加量△E_k，這是由于紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦等原因造成的，由此得出結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析 根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度．通過比較重力勢能的減小量和動(dòng)能的增加量的關(guān)系得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論．

解答 解：（1）B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度，則${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.04-3.13）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.978m/s．
（2）經(jīng)過多次測量及計(jì)算發(fā)現(xiàn)，重物重力勢能的減小量△E_p略大于動(dòng)能的增加量△E_k，這是由于紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦等原因造成的，由此得出結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．
故答案為：（1）0.978，（2）機(jī)械能守恒．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，會(huì)根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．