Question

【题目】某学习小组利用自由落下的重锤和电火花计时器验证机械能守恒，实验装置如图1所示。

(1)本实验的原理是：在重锤自由下落的过程中，若忽略阻力的影响，只有重力做功，重锤的__________相互转化，总的机械能保持不变。

(2)在某次实验中，他们得到一条点迹清晰的纸带，如图2所示，已知重锤的质量为1kg，相邻计数点间的时间间隔为0.02s，当地重力加速度g=10m/s2，从打点计时器打下起点O到打下点B的过程中：物体重力势能的减少量为______J，物体动能的增加量为______J。(取两位有效数字)。

Answer 1

【答案】重力势能与动能0.48J0.47J

【解析】

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点B的速度，从而得出动能的增加量，根据下落的高度求出重力势能的减小量，结合动能增加量和重力势能减小量的关系判断机械能是否守恒．

（1）本实验的原理是：在重锤自由下落的过程中，若忽略阻力的影响，只有重力做功，重锤的重力势能和动能相互转化，总的机械能保持不变；

（2）从O到B的过程中，重力势能的减小量△Ep＝mgh＝1×10×4.86×102J=0.48J，B点的速度，则动能的增加量△Ek＝mvB2=×1×0.97252J≈0.47J．