题目内容

【题目】某同学用落体法验证机械能守恒定律.

电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,图为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为ABCD……

如果已知重锤的质量为0.50 kg,当地的重力加速度为9.80m/s2。从打点到打F点的过程中,重锤重力势能的减少量为_________J,重锤动能的增加量为_________J。(保留到小数点后两位)实验中重力势能的减少量并不等于重锤动能的增加量,造成这种结果的原因是________

【答案】 0.35(0.34~0.36) 0.33(0.32~0.34) 克服空气阻力和纸带与限位孔摩擦力做功,使机械能减少

【解析】在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,故F点的速度为:

重力势能的减小量等于重力做功大小,故有:△Ep=mgsOF=0.35J.
动能增量为:

实验中重力势能的减少量并不等于重锤动能的增加量,造成这种结果的原因是克服空气阻力和纸带与限位孔摩擦力做功,使机械能减少.

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