Question

3．在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用天平稱量得到重錘質(zhì)量m=0.3kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶如圖所示，A、B、C、D、E、F為依次打下的點(diǎn)，根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，可測(cè)得打下D點(diǎn)重錘的動(dòng)能E_kD=0.198J．某同學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn)A到D點(diǎn)重力勢(shì)能的減少量△Ep小于D點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能E_kD，由此他得出結(jié)論：在重錘下落過程中，機(jī)械能不守恒．你認(rèn)為他的觀點(diǎn)是否正確？試說(shuō)明原因．不正確，打A點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能不為零（或“未計(jì)入A點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能”或“比較的應(yīng)為勢(shì)能變化量與動(dòng)能變化量”）．

Answer 1

分析 D點(diǎn)重錘的動(dòng)能可以先算出該點(diǎn)速度，即CE段的平均速度，再計(jì)算D點(diǎn)動(dòng)能．從A到D點(diǎn)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”要注意A、D點(diǎn)的動(dòng)能．

解答 解：由紙帶上速度的計(jì)算方法可知：
${v}_{D}=\frac{{x}_{E}-{x}_{C}}{2T}=\frac{（8.54-3.95）×1{0}^{-2}}{2×0.02}m/s≈1.15m/s$，
D點(diǎn)重錘的動(dòng)能為：
${E}_{KD}=\frac{1}{2}m{v}_{D}^{2}=\frac{1}{2}×0.3×1.1{5}^{2}J=0.198J$
故答案為：0.198（0.190～0.207均正確）；不正確，打A點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能不為零（或“未計(jì)入A點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能”或“比較的應(yīng)為勢(shì)能變化量與動(dòng)能變化量”）

點(diǎn)評(píng) “驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)要注意始末兩個(gè)位置的動(dòng)能，不是所有初位置的動(dòng)能都為0，比較的應(yīng)為勢(shì)能變化量與動(dòng)能變化量．