Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，A、B、C三名學生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各條紙帶上第一、第二兩點間的距離分別為0.17cm，0.18cm，0.27cm，打點計時器所用電源頻率為50Hz，當地的重力加速度的值為9.80m/s2，測得所用重物的質量為1.0kg，可看出其中肯定有一個同學在操作上的錯誤，錯誤操作是_______同學。若按實驗要求正確地選擇出紙帶進行測量，量得連續三點A、B、C到第一個點的距離如圖所示（相鄰計數點間的時間間隔為0.02s），那么：

(1)打點計時器打下計數點B時，物體的速度vB=_______；

(2)從起點O到打下計數點B的過程中重力勢能減小量是=________，此過程中物體動能的增加量=________（g取9.8m/s2）；

(3)通過計算，數值上_____（填“>”、“=”、“<”），這是因為______________。（結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】C 0.98m/s 0.491J 0.480J > 運動過程存在阻力，在誤差允許的范圍內機械能守恒

【解析】

[1]第1、2個點的距離

故操作錯誤的為C同學。

(1)[2]B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，則有

(2)[3][4]從起點O到打下計數點B的過程中重力勢能減少量是

動能的增加量為

(3)[5][6]通過計算，數值上

這是因為實驗中有摩擦和空氣阻力，即運動過程中存在阻力；但在實驗誤差允許范圍內，機械能守恒。