Question

【题目】刘强同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。按照正确的操作选得纸带如图2所示。其中是起始点，、、是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量到、、各点的距离，并记录在图2中（单位cm）。

（1）该同学用重锤在段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度m/s2，他用段的平均速度作为跟点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为__________J，而动能的增加量为_________J（均保留3位有效数字，重锤质量用表示）。

（2）实验中发现重锤的重力势能减少量与动能增加量不等，且动能的增加量_______重力势能的减少量（填“大于”、“小于”），其原因是__________________________________。

Answer 1

【答案】（1）1.22m； 1.20m（2）小于，重锤要克服摩擦阻力做功．

【解析】

（1）对于OB段，重锤重力势能的减小量△Ep=mghOB=1×9.80×0.1242J≈1.22m J；
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有：

vB==1.55m/s
则动能的增加量△Ek=mvB2=1.20m J．
（2）实验中发现重锤的重力势能减少量与动能增加量不等，且动能的增加量小于重力势能的减少量，其原因是重锤要克服摩擦阻力做功．