Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度为g＝9.80m／s2，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时刻度尺零刻线与O对齐，各计数点对应刻度尺的读数如图所示。图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点，则重物由O点运动到B点时（重物质量为m=1kg）(结果保留三位有效数字)求：

（1）重力势能减小量为多少？

（2）动能的增加量是多少？

（3）根据计算的数据可得出什么结论？产生误差的主要原因是什么？

Answer 1

略

解析:

（1）重力势能的减小量为：（J）

（2）重锤下落到B点时的速度为（m/s）

重锤下落到B点时增加的动能为（J）

（3）在实验误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，验证了机械能守恒定律。

重锤减小的重力势能略大于其增加的动能，其原因是重锤在下落时要受到阻力作用（对纸带的摩擦力、空气阻力），必须克服阻力做功，减小的重力势能等于增加的动能加上克服阻力所做的功。