Question

【題目】利用自由落體運動來驗證機械能守恒定律的實驗：
若已知打點計時器的電源頻率為50Hz，當地的重力加速度g=9.8m/s2 ， 重物質量為mkg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示，其中0為第一個點，A、B、C為另外3個連續點，根據圖中數據可知，重物由0點運動到B點，重力勢能減少量△EP=J；動能增加量△Ek=J，產生誤差的主要原因是 ． （圖中長度單位：cm）

Answer 1

【答案】（1）7.62m；7.56m；紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力
【解析】解：重物由O點運動到B點時，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh=m×9.8×0.7776J=7.62mJ．

利用勻變速直線運動的推論

vC= ，

則△Ek= mvC2=

重物動能的增加量略小于重物重力勢能的減少量的主要原因是紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力．

故答案為：（1）7.62m；7.56m；紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力

紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能．根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數值．由于紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當一部分轉化給摩擦產生的內能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量．