Question

17．在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在電壓為6V、頻率為50Hz的交流電源上，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，一條理想的紙帶的數(shù)據(jù)如圖所示，單位cm，g取9.8m/s²，O是打的第一個點，O、A之間有幾個計數(shù)點沒畫出．

（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度 v_B=0.98m/s．
（2）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中，重力勢能的減少量△E_P=0.49J，此過程中物體動能的增加量△E_K=0.48J．
（3）一般情況下物體動能的增加量小于重力勢能的減少量（填“大于”、“等于”、“小于”）． 你認(rèn)為，產(chǎn)生這種結(jié)果的一個可能原因是實驗過程中存在摩擦阻力和空氣阻力．

Answer 1

分析 根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．

解答 解：（1）B點的瞬時速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.06-3.14）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.98m/s．
（2）從O到B的過程中，重力勢能的減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J，此過程中動能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×0.9{8}^{2}$≈0.48J．
（3）一般情況下，動能的增加量小于重力勢能的減小量，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能是實驗中存在摩擦阻力和空氣阻力．
故答案為：（1）0.98，（2）0.49，0.48，（3）小于，實驗過程中存在摩擦阻力和空氣阻力．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．