Question

【題目】劉強同學用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。按照正確的操作選得紙帶如圖2所示。其中是起始點，、、是打點計時器連續(xù)打下的3個點。該同學用毫米刻度尺測量到、、各點的距離，并記錄在圖2中（單位cm）。

（1）該同學用重錘在段的運動來驗證機械能守恒，已知當地的重力加速度m/s2，他用段的平均速度作為跟點對應的物體的瞬時速度，則該段重錘重力勢能的減少量為__________J，而動能的增加量為_________J（均保留3位有效數字，重錘質量用表示）。

（2）實驗中發(fā)現重錘的重力勢能減少量與動能增加量不等，且動能的增加量_______重力勢能的減少量（填“大于”、“小于”），其原因是__________________________________。

Answer 1

【答案】（1）1.22m； 1.20m（2）小于，重錘要克服摩擦阻力做功．

【解析】

（1）對于OB段，重錘重力勢能的減小量△Ep=mghOB=1×9.80×0.1242J≈1.22m J；
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度有：

vB==1.55m/s
則動能的增加量△Ek=mvB2=1.20m J．
（2）實驗中發(fā)現重錘的重力勢能減少量與動能增加量不等，且動能的增加量小于重力勢能的減少量，其原因是重錘要克服摩擦阻力做功．