题目内容
在验证机械能守恒定律的实验中，按要求组装好仪器，接通打点计时器电源后让质量m=1㎏的重物自由下落做匀加速直线运动，并在纸带上打出了一系列的点，如图所示，A、B、C三个相邻计数点时间间隔为0.04s．从打下第一个点D到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量为|△EP|=2.28J
2.28J
，此过程动能的增加量为△EK=2.26J
2.26J
，且|△EP|＞
＞
△EK（填“＞”、“＜”或“=”），这是因为重物要克服摩擦力和空气阻力做功
重物要克服摩擦力和空气阻力做功
．（g=9.8m/s2，保留三位有效数字）分析：物体作加速运动，根据打点的疏密情况可以判断那端一重物相连；利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能；根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值；然后可以根据功能关系进一步判断动能的增加量和重力势能的减小量之间的大小关系．
解答：解：根据重力势能的定义式得出：从点p到打下计数点D的过程中，重锤重力势能减小量：
△EP=mgh=1.0×9.8×0.2325 J=2.28 J；
根据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，有：
vB=
=
=2.125m/s
所以动能的增量为：
△EK=
m
-0=
×1×（2.125）2=2.26J
根据计算结果可知重力势能的减小量大于动能的增加量，即|△EP|＞△EK，
其原因是物体下落过程中需要克服摩擦力和空气阻力做功，导致重力势能的减小量没有全部转化为动能．
故答案为：2.28J；2.26J；＞；重物要克服摩擦力和空气阻力做功．
△EP=mgh=1.0×9.8×0.2325 J=2.28 J；
根据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，有：
vB=
| xAC |
| 2T |
| 0.3250-15.50 |
| 2×0.04 |
所以动能的增量为：
△EK=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 B |
| 1 |
| 2 |
根据计算结果可知重力势能的减小量大于动能的增加量，即|△EP|＞△EK，
其原因是物体下落过程中需要克服摩擦力和空气阻力做功，导致重力势能的减小量没有全部转化为动能．
故答案为：2.28J；2.26J；＞；重物要克服摩擦力和空气阻力做功．
点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题；同时做题时要注意单位的换算和有效数字的保留．
练习册系列答案
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电磁打点计时器是一种计时装置，请根据以下电磁打点计时器的相关实验回答下列问题：
在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，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．