Question

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。查得當地的重力加速度為g＝9.80m／s2，某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時刻度尺零刻線與O對齊，各計數點對應刻度尺的讀數如圖所示。圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D分別是每打兩個點取出的計數點，則重物由O點運動到B點時（重物質量為m=1kg）(結果保留三位有效數字)求：

（1）重力勢能減小量為多少？

（2）動能的增加量是多少？

（3）根據計算的數據可得出什么結論？產生誤差的主要原因是什么？

 

Answer 1

【答案】

略

【解析】（1）重力勢能的減小量為：（J）

（2）重錘下落到B點時的速度為（m/s）

重錘下落到B點時增加的動能為（J）

（3）在實驗誤差允許的范圍內，重錘減小的重力勢能等于其動能的增加，驗證了機械能守恒定律。

重錘減小的重力勢能略大于其增加的動能，其原因是重錘在下落時要受到阻力作用（對紙帶的摩擦力、空氣阻力），必須克服阻力做功，減小的重力勢能等于增加的動能加上克服阻力所做的功。