Question

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s²，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．若按實驗要求正確地選出紙帶進行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離如圖所示（相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s），那么，
（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度v_B=

0.98m/s

；
（2）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△E_p=

0.49J

，此過程中物體動能的增加量△E_k=

0.48J

（取g=9.8m/s²）；
（3）通過計算，數(shù)值上△E_p

＞

△E_k（填“＞”“=”或“＜”），這是因為

摩擦阻力造成的影響

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度．
（2、3）根據(jù)B點的速度求出O到B過程動能的增加量，結合下降的高度求出重力勢能的減小量，從而進行比較．

解答：解：（1）B點的速度等于AC段的平均速度，則有：
vB=

xAC

2T

=

(7.06-3.14)×10-2

0.04

m/s=0.98m/s．
（2）O到B過程重力勢能的減小量為：
△E_p=mgx_OB=1×9.8×0.0501J=0.49J．
動能的增加量為：
△Ek=

1

2

mvB2=

1

2

×1×0.982J=0.48J．
（3）通過計算，數(shù)值上△E_p＞△E_k，因為摩擦阻力的影響，產(chǎn)生了一部分內(nèi)能，所以重力勢能的減小量大于動能的增加量．
故答案為：（1）0.98m/s，（2）0.49J，0.48J （3）＞，摩擦阻力造成的影響．

點評：解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，以及知道實驗誤差形成的原因．