题目内容
【题目】在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为
,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度g=9.8m/s2。选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为△Ep=______J;重物动能的增加量为△Ek=______J;但实验中总存在△Ep △Ek(填:小于、等于、大于),其原因是 。(计算结果取3位有效数字)
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【答案】0.914;0.909;大于;空气阻力和摩擦力的存在。
【解析】试题分析:电源的频率
,打点周期
,两个计数点之间的时间间隔
。从打下B点到打下D点的过程中,重物下落高度
,
重力势能的减少量
;
打B点时的速度
,
打D点时的速度
,
此过程中,动能的增加量![]()
可见
,即重力势能的减少量略大于动能的增加量,其原因是重物和纸带下落过程中,纸带与打点计时器间有摩擦力,空气有阻力,物和纸带下落过程要克服阻力和摩擦力做功,一部分机械能要转化成内能,故机械能总量减少。
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