Question

17．某同學用如圖甲所示的實驗裝置做《驗證機械能守恒定律》的實驗．實驗時讓質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點．如圖乙所示為實驗時打出的一條紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的五個點A、B、C、D、E，測出C點距起始點O的距離OC=50.00cm，點A、E間的距離為AE=24.00cm．已知打點計時器使用的交流電周期為0.02秒，重錘的質(zhì)量m=0.20kg，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s²．由這些數(shù)據(jù)可以計算出：重錘下落到C點時的動能為0.90J，從開始下落到C點的過程中，重錘的重力勢能減少了0.98J，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．實驗結(jié)論是：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，重錘機械能守恒．

Answer 1

分析 紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度．從而求出動能．
根據(jù)功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：利用勻變速直線運動的推論得：
v_C=$\frac{0.24}{4×0.02}$=3m/s
E_kC=$\frac{1}{2}$mv_C²=$\frac{1}{2}×0.2×$3²=0.90J
重力勢能減小量△E_p=mgh=0.2×9.8×0.5J=0.98J．
實驗結(jié)論是：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，重錘機械能守恒．
故答案為：0.90；    0.98；  在實驗誤差允許范圍內(nèi)，重錘機械能守恒

點評 紙帶問題的處理時力學實驗中常見的問題．我們可以紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度以及其它物理量，數(shù)據(jù)處理時要注意單位的換算．