Question

【題目】某學習小組利用自由落下的重錘和電火花計時器驗證機械能守恒，實驗裝置如圖1所示。

(1)本實驗的原理是：在重錘自由下落的過程中，若忽略阻力的影響，只有重力做功，重錘的__________相互轉化，總的機械能保持不變。

(2)在某次實驗中，他們得到一條點跡清晰的紙帶，如圖2所示，已知重錘的質量為1kg，相鄰計數點間的時間間隔為0.02s，當地重力加速度g=10m/s2，從打點計時器打下起點O到打下點B的過程中：物體重力勢能的減少量為______J，物體動能的增加量為______J。(取兩位有效數字)。

Answer 1

【答案】重力勢能與動能0.48J0.47J

【解析】

根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出計數點B的速度，從而得出動能的增加量，根據下落的高度求出重力勢能的減小量，結合動能增加量和重力勢能減小量的關系判斷機械能是否守恒．

（1）本實驗的原理是：在重錘自由下落的過程中，若忽略阻力的影響，只有重力做功，重錘的重力勢能和動能相互轉化，總的機械能保持不變；

（2）從O到B的過程中，重力勢能的減小量△Ep＝mgh＝1×10×4.86×102J=0.48J，B點的速度，則動能的增加量△Ek＝mvB2=×1×0.97252J≈0.47J．