Question

【題目】利用自由落體來驗證機械能守恒定律的實驗：

若已知打點計時器的電源頻率為50Hz，當地的重力加速度g=9.8m/s2 ， 重物質量為m kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示，其中0為第一個點，A、B、C為另外3個連續點，根據圖中數據可知，重物由0點運動到B點，重力勢能減少量△EP=J；動能增加量△Ek=J，產生誤差的主要原因是 ．

Answer 1

【答案】7.62m；7.59m；由于空氣阻力和打點計時器對紙帶的摩擦力使物體的機械能減少
【解析】解：重力勢能減小量△Ep=mgh=m×9.8×0.7776J=7.62m J．

利用勻變速直線運動的推論：

vB= = m/s=3.895m/s

動能增加量△Ek= mvB2=7.59m J．

產生誤差的主要原因是由于空氣阻力和打點計時器對紙帶的摩擦力使物體的機械能減少．

故答案為：7.62m，7.59m，由于空氣阻力和打點計時器對紙帶的摩擦力使物體的機械能減少．

本實驗的主要誤差來源與摩擦力和空氣阻力做功，造成機械能不守恒。