Question

【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝9．80m/s2，测得所用的重物的质量为1．00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示。把第一个点记做O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D四个点到O点的距离分别为62．99cm、70．14cm、77．67cm、85．58cm。根据以上数据可以计算出

（1）打点计时器打下计数点C时，物体的速度________m/s（结果保留三位有效数字）；

（2）重物由O点运动到C点，重力势能的减少量△EP= _______J（结果保留三位有效数字）；动能的增加量△Ek= _______ J（结果保留三位有效数字）。

（3）通过计算，数值上△EP_____△Ek（填“<”、“ >”或 “=”）， 这是实验存在误差的必然结果，该误差产生的主要原因是___________________________________。

（4）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出C点的过程中，得到的结论是_________。

Answer 1

【答案】 3.86 7.61 7.45 > 阻力 机械能守恒

【解析】（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得

（2），

（3）根据（2）可知，该误差产生的主要原因是由于在物体下落的过程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力势能并没有全部转化为动能，故重力势能的减小量总是要大于动能的增量．

（4）比较和可知，二者基本相等，因此在误差允许范围内重力势能的减小量等于动能的增加量，重物下落的机械能守恒．