Question

某同學(xué)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用質(zhì)量m=1kg的物體自由下落，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過程，所接電源為50Hz的交流電源，紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)紙帶打點(diǎn)的起點(diǎn)，選取連續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D．各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)距離如圖所示，單位為mm，g=9.8m/s²，從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄B點(diǎn)時(shí)，重錘動(dòng)能的增量△E_kB=

0.48J

（取2位有效數(shù)字），重錘勢(shì)能減少△E_P=

0.49J

（取2位有效數(shù)字），通過多次計(jì)算，將發(fā)現(xiàn)數(shù)值△E_P略

大于

△E_K（選填“大于”、“等于”、“小于”），造成這個(gè)結(jié)果的主要原因是

重錘下落過程中克服阻力做功，機(jī)械能有損失

．

Answer 1

分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度可以求出B點(diǎn)速度，從而進(jìn)一步求出動(dòng)能的增量，根據(jù)重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系可以求出重錘勢(shì)能減少的減少量；根據(jù)小球下落過程中的功能關(guān)系可以判斷△E_P和E_k的大小關(guān)系，進(jìn)一步判斷機(jī)械能是否守恒．

解答：解：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度大小，因此有：
vB=

xAC

2T

=0.98m/s
所以動(dòng)能的變化量為：
△Ek=

1

2

m

v

2 B

=0.48J
重力做功等于重力勢(shì)能的減小量，因此有：
△E_P=mgh_OB=0.49J
由于小球下落過程中，受到摩擦阻力作用，因此重力勢(shì)能沒有全部轉(zhuǎn)為動(dòng)能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，機(jī)械能有損失，因此重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能的增加量．
故答案為：0.48J，0.49J，大于，重錘下落過程中克服阻力做功，機(jī)械能有損失．

點(diǎn)評(píng)：能夠清楚該實(shí)驗(yàn)的工作原理和實(shí)驗(yàn)步驟，熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律來解決紙帶問題是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題，計(jì)算要注意單位的換算．