Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用的交流電的頻率為50Hz，查得當地的重力加速度g＝9．80m/s2，測得所用的重物的質量為1．00kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示。把第一個點記做O，另選連續的四個點A、B、C、D作為測量的點。經測量知道A、B、C、D四個點到O點的距離分別為62．99cm、70．14cm、77．67cm、85．58cm。根據以上數據可以計算出

（1）打點計時器打下計數點C時，物體的速度________m/s（結果保留三位有效數字）；

（2）重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量△EP= _______J（結果保留三位有效數字）；動能的增加量△Ek= _______ J（結果保留三位有效數字）。

（3）通過計算，數值上△EP_____△Ek（填“<”、“ >”或 “=”）， 這是實驗存在誤差的必然結果，該誤差產生的主要原因是___________________________________。

（4）根據紙帶提供的數據，在誤差允許的范圍內，重錘從靜止開始到打出C點的過程中，得到的結論是_________。

Answer 1

【答案】 3.86 7.61 7.45 > 阻力 機械能守恒

【解析】（1）根據勻變速直線運動中間時刻速度推論可得

（2），

（3）根據（2）可知，該誤差產生的主要原因是由于在物體下落的過程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力勢能并沒有全部轉化為動能，故重力勢能的減小量總是要大于動能的增量．

（4）比較和可知，二者基本相等，因此在誤差允許范圍內重力勢能的減小量等于動能的增加量，重物下落的機械能守恒．