Question

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz。查得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g＝9.80m／s2，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)量時(shí)刻度尺零刻線與O對(duì)齊，各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺的讀數(shù)如圖所示。圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)，則重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)（重物質(zhì)量為m=1kg）(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)求：

（1）重力勢(shì)能減小量為多少？

（2）動(dòng)能的增加量是多少？

（3）根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論？產(chǎn)生誤差的主要原因是什么？

Answer 1

略

解析:

（1）重力勢(shì)能的減小量為：（J）

（2）重錘下落到B點(diǎn)時(shí)的速度為（m/s）

重錘下落到B點(diǎn)時(shí)增加的動(dòng)能為（J）

（3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重錘減小的重力勢(shì)能等于其動(dòng)能的增加，驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

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