Question

某同学用重锤做“验证机械能守恒定律”的实验．让重锤从高处由静止开始下落，打点计时器就在重锤拖着的纸

某同学用重锤做“验证机械能守恒定律”的实验．让重锤从高处由静止开始下落，打点计时器就在重锤拖着的纸带上打出一系列的点（纸袋如下图所示），把第一个点记为O，在便于测量的地方另选连续的4个点A、B、C、D，测出A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，已知m=1.00kg．（1）已知当地重力加速度为9.80m/s2，打点计时器的打点周期为0.02s，从打O点到打C点的过程中，重锤减少的重力势能为______J，增加的动能为______J．（结果均保留三位有效数字） （2）本次实验中可以得到的结论是：在实验误差允许的范围内，______． （3）该同学重复分析多条纸袋，发现重锤减少的重力势能总是比它增加的动能略大一些，你认为造成此结果的原因是______．

Answer 1

（1）从O到C过程，重力势能的减小量△E_p=mgh_OC=1×9.8×0.7776J≈7.62J．
C点的速度v_C=

xBD

2T

=

0.8573?0.7018

0.04

m/s=3.89m/s，
则动能的增加量△E_k=

1

2

mv_C²=

1

2

×1×3.89²=7.57J．
（2）在实验误差允许的范围内，重力势能的减小量与动能的增加量相等，机械能守恒．
（3）该同学重复分析多条纸带，发现重锤减少的重力势能总是比它增加的动能略大一些，你认为造成此结果的原因是存在阻力作用．
故答案为：（1）7.62，7.57．（2）机械能守恒，（3）存在阻力作用．