在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如下图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s.那么从打点计时器打下起点O到打下B点的

在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如下图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s.那么从打点计时器打下起点O到打下B点的

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如下图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s.那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量△Ep=______J,此过程中物体动能的增加量△Ek=______J.由此可得到的结论是______.(g=9.8m/s2,保留三位有效数字)
答案
重力势能减小量等于△Ep=mgh=1×9.8×0.2325J=2.28 J.
利用匀变速直线运动的推论
vB=
xAC
tAC
=
(0.3250-0.1550)m
2×0.04s
=2.12m/s
EkB=
1
2
mvB2=2.26 J
由于重力势能减小量略大于动能的增加量,在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.
故答案为:2.28,2.26,在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.
举一反三
(1)用落体法验证机械能守恒定律的实验中,
①运用公式
1
2
mv2=mgh对实验条件的要求是______,为此,所选择的纸带第1、2点间的距离应接近______.
②下列说法正确的是______
A、要用天平称重锤质量
B、选用质量大的重锤可减少实验误差
C、实验结果总是动能增加略小于重力势能的减少
D、实验结果总是功能增加略大于重力势能的减少
(2)在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图2所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2
①打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=______.(结果保留三位有效数字)
②从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP=______,动能的增加量△EK=______.(结果均保留两位有效数字)
③在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验求得的△EP也一定略大于△EK,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因______.
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下列物体中,机械能守恒的是(  )
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A.水平抛出的物体(不计空气阻力)
B.被匀速吊起的集装箱
C.光滑曲面上自由运动的物体
D.以4g/5的加速度竖直向上做匀减速运动的物体
在验证机械能守恒定律的实验中.

(1)下列说法正确的是______.
A.实验时,应先松开纸带,重锤运动稳定后再接通电源
B.在安装电磁打点计时器时,复写纸要放在纸带上面
C.为了减小误差,重物质量应大些
D.若t为起点到某点的时间,计算该点的速度可用公式v=gt
(2)若实验中所用重锤的质量为m=0.1kg,打点纸带如图1所示,O点为起点,A、B、C、D为四个连续计时点,各点到O点的距离如图,打点时间间隔为0.02s,打B点时,重锤的动能EAB=______J,从O点至B点过程中重锤的重力势能减少量是______J.(计算结果保留三位有效数字)
(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出对应下落的距离h,则以
1
2
v2为纵轴,以h为横轴作出的图象应是图2中的______.
在《验证机械能守恒定律》实验中,两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置,采用两种不同的实验方案进行实验.

①在甲图中,下落物体应选择密度______(选填“大”或“小”)的重物;在乙图中,两个重物的质量关系是m1______m2(选填“>”、“=”或“<”);
②采用图乙的方案进行实验,除图中的器材外,还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和______;
③某次实验所打纸带如图丙所示,O为第一个点,A、B、C、D点到O点的距离已标出,打点时间间隔为0.02s,则记录C点时,重物速度vC=______m/s(保留三位的效数字).
④比较两种实验方案,你认为______更合理,理由是______.
如图甲是某同学验证《机械能守恒定律》的实验及打出的一条纸带的一部分:

(1)打出的纸带如图乙所示,实验时纸带的______端应和重物相连接.(选填“左”或“右”)
(2)在实验中,该同学发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的原因是______
A.选用的重锤质量过大B.选用的重锤质量过小
C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D.实验时操作不够细,实验数据测量不准确
(3)已知打点计时器的周期为0.02s,当地的重力加速度为g=9.8m/s2,图中数字为各点距起点O的距离,设重锤为m=0.1kg,当打点到B时,重锤的重力势能减少了0.191J,动能增加了0.190J,据此可以得出的结论是:______.