Question

20．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，質(zhì)量m為1.0kg的重物自由下落，帶動紙帶打出一系列的點，如圖所示．相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02s，距離單位為cm．
（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度v_B=0.98m/s；
（2）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中物體的勢能減少量△E_P=0.49J，動能增加量△E_K=0.48J，（g=9.8m/s²結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；
（3）本實驗存在系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致△E_K＜△E_P（填“大于”，“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)B點的速度求出動能的增加量．
（3）由于阻力的存在，重力勢能的減小量要略大于動能的增加量．

解答 解：（1）B點的瞬時速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.06-3.14）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.98m/s．
（2）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中物體的勢能減少量△E_P=mgh=1×9.8×5.01×10^-2J=0.49J，動能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×0.9{8}^{2}$J=0.48J．
（3）本實驗存在系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致△E_k＜△E_p．
故答案為：（1）0.98，（2）0.49，0.48，（3）＜．

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)下降的高度求解重力勢能的減小量．