Question

如圖圖甲所示用包有白紙的質量為1Kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動機上并隨之勻速運動，當接通電源待電動機穩定轉動后，燒斷懸掛圓柱棒的細線，圓柱棒自由下落，毛筆可在圓柱棒的紙上畫出記號，如圖乙所示是按正確順序畫出的一條紙帶，圖中O是畫出的第一個痕跡，A、B、C、D、E、F、G是依次畫出的痕跡，設毛筆接觸時不影響棒的運動，測得痕跡之間沿棒方向的距離依次為OA=20.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm已知電動機的銘牌上標有“1200r/min”字樣，由此驗證機械能守恒定律．
根據圖中所示的數據，可知毛筆畫下痕跡B、E兩時刻間棒的動能變化量為______J，重力勢能的變化量為______J，由此可得出的結論是______（g取9.8m/s²，結果保留三位有效數字）

Answer 1

根據在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，有：
v_B=

AB+BC

2T

=1.24m/s
v_E=

DE+EF

2T

=2.68m/s
動能的增量為：△E_k=

1

2

mv_E²-

1

2

mv_B²=2.82J
重力做功等于重力勢能的減小量，所以有：△E_p=mgh=mg（BC+CD+DE）=2.88J
根據計算可知，動能的增加量和勢能的減小量基本相等，故可得出在實驗誤差范圍內物體下落機械能守恒的結論．
故答案為：2.82；2.88；在實驗誤差范圍內物體下落機械能守恒