Question

【题目】用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

（1）实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示的数值，已知打点计时器的频率为50Hz，重力加速度g=10m/s2;重锤的质量为m=1kg，重锤从B点到C点重力势能变化量是__________J，动能变化量是_______J. (结果保留三位有效数字)

（2）若实验小组B在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小. 根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，电源的频率为f，用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝___________（用字母g、m、f、 S1、 S2 、S3 、S4表示）.

Answer 1

【答案】 -0.142J 0.140J

【解析】（1）B点的速度为：

; C点的速度为：

C点动能为：

重锤重力势能的变化量是：mghBC=0.142J
重锤动能的变化量是：△EK=EKC-EKB=0.140J