Question

3．在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m為1.0kg的重物自由下落，帶動(dòng)紙帶打出一系列的點(diǎn)，多次實(shí)驗(yàn)后，選擇合適的紙帶如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，距離單位為cm．（g=9.8m/s²，所有結(jié)果取三位有效數(shù)字）
（1）從起始點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，物體的增加量△E_k=0.480J，物體的勢(shì)能減少量△E_p=0.490J；
（2）通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上△E_k小于△E_p（填“大于”“等于”或“小于”），這是因?yàn)榭諝庾枇εc探針與紙帶間摩擦力．

Answer 1

分析 根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B的速度，從而得出動(dòng)能的增加量，根據(jù)下落的高度求出重力勢(shì)能的減小量，結(jié)合動(dòng)能增加量和重力勢(shì)能減小量的關(guān)系判斷機(jī)械能是否守恒．

解答 解：（1）物體通過(guò)B點(diǎn)的速度v_B=$\frac{0.0706-0.0314}{2×0.02}$m/s=0.98m/s．
從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的動(dòng)能增加量△E_K=$\frac{1}{2}×1×$（0.98）²=0.480J；
重力勢(shì)能減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.0501=0.490 J．
（2）通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上△E_k 小于△E_p，這是因?yàn)榭諝庾枇εc探針與紙帶間摩擦力．
故答案為：（1）0.480；0.490
（2）小于；空氣阻力與探針與紙帶間摩擦力

點(diǎn)評(píng) 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問(wèn)題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問(wèn)題．
要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留