Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，質量m=1kg的重錘自由下落，紙帶上打出一系列的點，如圖所示，相鄰計時點的時間間隔為0.02s，長度單位為cm， g 取9.8m/s2，所有計算結果均保留兩位有效數字。

（1）打點計時器打下計時點B時，重錘的速度vB=__________m/s

（2）從點O (點O是打點計時器打下的第一個點) 到打下計時點B的過程中，重錘重力勢能的減小量Ep=_________J，動能的增加量△Ek=_________J

（3）通過計算，數值上△Ep和△Ek不相等，這是因為_________________________

Answer 1

【答案】 （1）0.97m/s； （2）0.48J、 0.47J． (3)紙帶和重錘運動過程中受阻力

【解析】（1）B點的速度等于AC段的平均速度，則 ．
（2）重力勢能的減小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0486J≈0.48J，

動能的增加量△Ek＝mvB2＝×1×0.972≈0.47J．
（3）通過計算可知△Ep＞△Ek，因為紙帶下落過程中存在阻力作用使機械能減小.