Question

【题目】 “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示采用重物自由下落的方法：

（1）已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度g＝9．80 m/s2，所用重物的质量为200 g。实验中选取一条符合实验要求的纸带如图所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。计算B点瞬时速度时，甲同学用vB2＝2gxOB，乙同学用vB＝，其中所选方法正确的是______（选填“甲”或“乙”）同学；根据以上数据，可知重物由O运动到B点时动能的增加量等于_______ J，重力势能减少量等于________ J（计算结果均保留3位有效数字）。

（2）实验中，发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是 。

Answer 1

【答案】（1）乙 、0．369 、0．376 （2）克服空气对重物和打点计时器对纸带的阻力做功

【解析】

试题分析：（1）计算B点瞬时速度时，若按甲同学的方法用vB2=2gSOB，即认为纸带下落的加速度为g，则不需要计算速度vB的值也会有：mvB2=mgsOB，故甲的数据处理方法错误，应该选用乙同学的：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．;则重物由O运动到B点时动能的增加量mvB2=×0．2×（1．92）2=0．369J

重力势能的减小量mgh=mgsOB=0．2×10×0．192=0．376J

（2）实验中，发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的主要原因是要克服空气对重锤和打点计时器对纸带的阻力做功．