Question

【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，纸带上打出一系列的点，如图所示，相邻计时点的时间间隔为0.02s，长度单位为cm， g 取9.8m/s2，所有计算结果均保留两位有效数字。

（1）打点计时器打下计时点B时，重锤的速度vB=__________m/s

（2）从点O (点O是打点计时器打下的第一个点) 到打下计时点B的过程中，重锤重力势能的减小量Ep=_________J，动能的增加量△Ek=_________J

（3）通过计算，数值上△Ep和△Ek不相等，这是因为_________________________

Answer 1

【答案】 （1）0.97m/s； （2）0.48J、 0.47J． (3)纸带和重錘运动过程中受阻力

【解析】（1）B点的速度等于AC段的平均速度，则 ．
（2）重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0486J≈0.48J，

动能的增加量△Ek＝mvB2＝×1×0.972≈0.47J．
（3）通过计算可知△Ep＞△Ek，因为纸带下落过程中存在阻力作用使机械能减小.