Question

【題目】 “驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示采用重物自由下落的方法：

（1）已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，當地的重力加速度g＝9．80 m/s2，所用重物的質量為200 g。實驗中選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示，O為紙帶下落的起始點，A、B、C為紙帶上選取的三個連續點。計算B點瞬時速度時，甲同學用vB2＝2gxOB，乙同學用vB＝，其中所選方法正確的是______（選填“甲”或“乙”）同學；根據以上數據，可知重物由O運動到B點時動能的增加量等于_______ J，重力勢能減少量等于________ J（計算結果均保留3位有效數字）。

（2）實驗中，發現重物減少的勢能總是大于重物增加的動能，造成這種現象的主要原因是 。

Answer 1

【答案】（1）乙 、0．369 、0．376 （2）克服空氣對重物和打點計時器對紙帶的阻力做功

【解析】

試題分析：（1）計算B點瞬時速度時，若按甲同學的方法用vB2=2gSOB，即認為紙帶下落的加速度為g，則不需要計算速度vB的值也會有：mvB2=mgsOB，故甲的數據處理方法錯誤，應該選用乙同學的：某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度．;則重物由O運動到B點時動能的增加量mvB2=×0．2×（1．92）2=0．369J

重力勢能的減小量mgh=mgsOB=0．2×10×0．192=0．376J

（2）實驗中，發現重錘減少的勢能總是大于重錘增加的動能，造成這種現象的主要原因是要克服空氣對重錘和打點計時器對紙帶的阻力做功．