Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器打点周期为T，当地重力加速度的值为g，测得所用重物的质量为m．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示，那么，
（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度v_B=

s3-s1

2T

；
（2）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△E_p=

mgs₂

，此过程中物体动能的增加量：△E_k=

m(s3-s1)2

8 T2

；
（3）在实际操作中，通过计算发现△E_p

＞

△E_k（填“＞”“=”或“＜”），这是因为

摩擦阻力造成的影响

．

Answer 1

分析：（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度．
（2、3）根据B点的速度求出O到B过程动能的增加量，结合下降的高度求出重力势能的减小量，从而进行比较．

解答：解：（1）B点的速度等于AC段的平均速度，则有：
vB=

s3-s1

2T

（2）O到B过程重力势能的减小量为：△E_p=mgx_OB=mgs₂．
动能的增加量为：△EK=

1

2

mvB 2=

m(s3-s1)2

8 T2

（3）在实际操作中，通过计算发现△E_p＞△E_k，因为摩擦阻力的影响，产生了一部分内能，所以重力势能的减小量大于动能的增加量．
故答案为：（1）

s3-s1

2T

，（2）mgs₂，

m(s3-s1)2

8 T2

；（3）＞，摩擦阻力造成的影响．

点评：解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，以及知道实验误差形成的原因．