Question

【题目】在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m＝1.00 kg的重锤带着纸带由静止开始下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，在纸带上选取三个连续的点A、B、C，如图所示。O为重锤开始下落时记录的点，A、B、C各点到O点距离分别是3.14 cm、5.00 cm、7.05 cm。当地重力加速度g＝9.8 m/s2。本实验所用电源的频率f＝50 Hz。(结果保留三位有效数字)

(1)打点计时器打下点B时，重锤下落的速度vB＝________ m/s

(2)从打下点O到打下点B的过程中，重锤重力势能减小量ΔEp＝________ J，重锤动能增加量ΔEk＝________ J。

(3)通过计算，数值上ΔEp____ΔEk(填“＞”“＝”或“＜”)，这是因为_______________。

Answer 1

【答案】0.978 0.490 0.478 ＞ 纸带和重锤运动过程中受到阻力的作用

【解析】

（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的速度为：。

（2）重锤重力势能的减小量△Ep=mgh=1.00×9.8×5.00×10-2 J=0.490J，动能的增加量：。

（3）由上可知数值上ΔEp>ΔEk，这是因为纸带和重锤运动过程中受到阻力的作用。