Question

10．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=10.00rn/s²，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示．選連續(xù)的4個點A，B，C，D，經(jīng)測量知道A，B，C，D相鄰兩點間的距離分別為7.22cm，7.58cm，7.97cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知當(dāng)打點計時器在紙帶上打下B、C點時，重物的速度分別為v_B=3.70m/s，v_c=3.89m/s；若從B到C，重物重力勢能的減少量為E₁，動能的增加量為E₂；則根據(jù)上面數(shù)據(jù)，其計算結(jié)果E₁大于E₂（填大于小于等于）．

Answer 1

分析 紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度．從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：利用勻變速直線運動的推論得：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.0722+0.0758}{0.04}m/s$=3.70m/s
同理有：
${v}_{c}=\frac{{x}_{BD}}{{t}_{BD}}=\frac{0.0758+0.0797}{0.04}m/s$=3.89m/s．
從B到C，重力勢能減小量為：
E₁=mgh=m×10.00×0.0758J=0.758mJ．
動能的增加量為：
E₂=$\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}×m×3.8{9}^{2}-\frac{1}{2}×m×3.7{0}^{2}$=0.7211mJ
故E₁＞E₂
故答案為：3.70m/s；3.89m/s；大于．

點評 運用運動學(xué)公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題，同時要熟練應(yīng)用基本物理規(guī)律解決實驗問題．