问题 问答题

在“验证机械能守恒定律”的实验中,采用重物自由下落的方法.若实验中 所用重物,质量m=1kg,打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,量得纸带上打出的连续A、B、C到第一个点O点的距离如图所示,分别为3.13cm、4.94cm、7.01cm.那么

(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度=______m/s;

(2)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是______ J,此过程中物体动能的增加量=______ J;

(3)通过计算,数值上重力势能的减少量______动能的增加量(填“>”、“=”或“<”),这是因为______(所有计算结果均保留两位有效数字).

答案

(1)利用匀变速直线运动的推论

vB=

xAC
2t
=
0.0701-0.0313
0.04
=0.97m/s

(2)重物由B点运动到C点时,重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0494 J=0.48J.

EkB=

1
2
mvB2=0.47J

(3)由(2)可知,重力势能的减少量>动能的增加量,原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力.

故答案为:0.97;   0.48;    0.47;>;纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力

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