Question

12．在驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選擇一條理想的紙帶，圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D分別是連續(xù)打出的實(shí)際點(diǎn)．測(cè)得A、B、C、D到O點(diǎn)的距離如圖所示，已知電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g=9.80m/s²，重物質(zhì)量為0.5Kg．
（1）由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中，重物的重力勢(shì)能的減少量E_P=1.37J，動(dòng)能的增加量△E_K=1.35 J．（保留三位有效數(shù)字）
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，重物的重力勢(shì)能的減少量總是略大于動(dòng)能的增加量（填“大于”或“小于”），原因是：重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．

Answer 1

分析 根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量．

解答 解：（1）從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物重力勢(shì)能的減小量為：
△E_p=mgh=0.5×9.8×0.28J≈1.37J．
B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.328-0.235}{0.04}m/s$≈2.325m/s，
則動(dòng)能的增加量為：$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×2.32{5}^{2}$≈1.35J．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，重物的重力勢(shì)能的減少量總是略大于動(dòng)能的增加量，原因是由于阻力的存在，重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．
故答案為：（1）1.37，1.35，（2）大于，重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，會(huì)根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量．