Question

某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m=1kg，当地重力加速度大小为g=9.80m/s²．实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离h_A、h_B和h_C的值．回答下列问题（以下计算结果均保留3位有效数字）：

（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小v_B=　　m/s；

（2）根据以上数据，可知重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量等于　　J，动能的增加量等于　　J．重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是　　．

Answer 1

考点：

验证机械能守恒定律．
专题：	实验题；机械能守恒定律应用专题．
分析：	（1）打点计时器所用电源的频率为50Hz，可知其周期，由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的速度． （2）由重力势能表达式mgh可得重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量； 由动能表达式可得B点的动能，由于有阻力做功，故减少的重力势能没有全部转化为动能．
解答：	解： （1）打点计时器周期为0.02s，B点的速度为：； （2）重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.7875=7.70J； 增加的动能为：； 由于有阻力做功，故减少的重力势能大于增加的动能． 故答案为： （1）3.90； （2）7.70J，7.61J；阻力做负功．
点评：	验证机械能守恒的问题，要掌握如何求一个点的速度，一般的方法是用“平均速度等于中间时刻的瞬时速度”．