Question

17．在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，重物的質(zhì)量為m，所用交流電的頻率為50Hz，打出了如圖所示的一條紙帶，其中O為起點，A、B、C為三個連續(xù)的計時點．可得（g=10m/s²，重物的質(zhì)量m取1kg計算）

（1）打點計時器打B點時，重物動能為4.86J，從開時運動至打點計時器打B點的過程中重物重力勢能減小量為4.85J．（結果均保留三位有效數(shù)字）
（2）通過計算結果你能得出的結論：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，重物下落過程中機械能守恒．

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點的瞬時速度，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）重力勢能減小量等于：
△E_p=mgh=1.00×9.8×0.496 J=4.86 J．
利用勻變速直線運動的推論有：
v_B=$\frac{0.561-0.436}{2×0.02}$=3.12m/s
打點計時器打B點時，重物動能為：
E_k=E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}×$1×（3.12）²=4.85 J
（2）通過計算結果你能得出的結論：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，重物下落過程中機械能守恒．
故答案為：（1）4.86，4.85；（2）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，重物下落過程中機械能守恒．

點評 要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉化的過程和能量守恒．
重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉化給了動能還有一部分轉化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．