Question

【題目】在驗證機械能守恒定律的實驗中，質量為m＝1.00 kg的重錘帶著紙帶由靜止開始下落，在此過程中，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，在紙帶上選取三個連續的點A、B、C，如圖所示。O為重錘開始下落時記錄的點，A、B、C各點到O點距離分別是3.14 cm、5.00 cm、7.05 cm。當地重力加速度g＝9.8 m/s2。本實驗所用電源的頻率f＝50 Hz。(結果保留三位有效數字)

(1)打點計時器打下點B時，重錘下落的速度vB＝________ m/s

(2)從打下點O到打下點B的過程中，重錘重力勢能減小量ΔEp＝________ J，重錘動能增加量ΔEk＝________ J。

(3)通過計算，數值上ΔEp____ΔEk(填“＞”“＝”或“＜”)，這是因為_______________。

Answer 1

【答案】0.978 0.490 0.478 ＞ 紙帶和重錘運動過程中受到阻力的作用

【解析】

（1）根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得B點的速度為：。

（2）重錘重力勢能的減小量△Ep=mgh=1.00×9.8×5.00×10-2 J=0.490J，動能的增加量：。

（3）由上可知數值上ΔEp>ΔEk，這是因為紙帶和重錘運動過程中受到阻力的作用。