Question

12．在驗證“機(jī)械能守恒定律”的實驗中，某同學(xué)選擇一條理想的紙帶，圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D分別是連續(xù)打出的實際點．測得A、B、C、D到O點的距離如圖所示，已知電火花打點計時器所接電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g=9.80m/s²，重物質(zhì)量為0.5Kg．
（1）由O點運動到B點過程中，重物的重力勢能的減少量E_P=1.37J，動能的增加量△E_K=1.35 J．（保留三位有效數(shù)字）
（2）實驗結(jié)果表明，重物的重力勢能的減少量總是略大于動能的增加量（填“大于”或“小于”），原因是：重力勢能一部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．

Answer 1

分析 根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量．

解答 解：（1）從O點到B點的過程中，重物重力勢能的減小量為：
△E_p=mgh=0.5×9.8×0.28J≈1.37J．
B點的瞬時速度為：${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.328-0.235}{0.04}m/s$≈2.325m/s，
則動能的增加量為：$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×2.32{5}^{2}$≈1.35J．
（2）實驗結(jié)果表明，重物的重力勢能的減少量總是略大于動能的增加量，原因是由于阻力的存在，重力勢能一部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．
故答案為：（1）1.37，1.35，（2）大于，重力勢能一部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．