Question

在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：
（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度v_B=    m/s（保留到小数点后两位）；
（2）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△E_P=    J，此过程中物体动能的增加量△E_k=    J；（g取9.8m/s²保留到小数点后两位）
（3）这样验证的系统误差总是使重物的重力势能的减少量略    动能的增加量（填“大于”或“小于”）．

Answer 1

【答案】分析：利用在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，然后根据动能、势能定义进一步求得动能和势能的变化情况．
动能的增加量：mv²，势能的减小量：mgh；由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此动能的增加量小于势能的减小量．
解答：解：（1）中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
v_B==0.98m/s
（2）物体重力势能减小量△E_P=mgh=1×9.8×0.0486=0.49J
动能的增加量△E_k=m=×1×0.982=0.48J
（3）由于物体下落过程中存在摩擦阻力，这样验证的系统误差总是使重物的重力势能的减少量略大于动能的增加量．
故答案为：（1）0.98
（2）0.49，0.48
（3）大于
点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果．