Question

用如圖5－8甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。

  實驗小組A不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分損壞了，剩下的一部分紙帶上各點間的距離如圖5－9所示的數值，已知打點計時器的周期為T=0.02S,重力加速度g=10m/s²;重錘的質量為m=1kg,已知S₁=0.98cm,S₂=1.42cm,S₃=1.78cm, S₄=2.18cm,重錘從B點到C點重力勢能變化量是                    J，動能變化量是          J.  (結果保留三位有效數字) 

    

                                                 

若實驗小組B在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用，因此想到可以通過該實驗裝置測阻力的大小. 根據已知當地重力加速度公認的較準確的值為g，電源的頻率為f,用這些物理量求出了重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F＝___________（用字母g、m、f、 S_1、 S₂ 、S₃ 、S₄表示）.

Answer 1

【小題1】0.142J，0.140J 

【小題2】F＝m[g－]

解析:

【小題1】＝0.600 m/s

m/s＝0.800 m/s

重錘從B點到C點重力勢能變化量是Δ E_P＝1×10×1.42×10^－2 ＝0.142J，動能變化量是          Δ E_K＝ ×1×（0.800²－0.600²）J＝0.140J

【小題2】利用分組逐差法求得加速度為 a＝，

由牛頓第二定律得

 mg－F＝ma，求得F＝m[g－]