Question

18．做《驗證機械能守恒定律》的實驗中，紙帶上打出的點如圖所示，若重物的質量為m千克，圖中點P為打點計時器打出的第一個點，則從起點P到打下點B的過程中，重物的重力勢能的減小量△E_P=0.49J，重物的動能的增加量△E_K=0.48J．（g=9.8m/s²，小數(shù)點后面保留兩位）該同學這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是重物在下落中會受到空氣阻力．

Answer 1

分析 由圖可讀出P到B點物體下落的高度，則可求得重力勢能的減小量；由平均速度公式可求得B點的瞬時速度，則可求得B點的動能；比較兩數(shù)據(jù)可得出結論．注意分析誤差存在的原因．

解答 解：由題意可得物體由P到B的過程中，重物高度下降了△h=5.01cm=0.0501m，故重力勢能的減小量△E_P=mg△h=1×9.8×0.0510J≈0.49J；
B點的速度等于AC段的平均速度，故V_B=$\frac{（7.06-3.14）}{0.04}×1{0}^{-2}$=0.98m/s；則動能的增加量△E_K=$\frac{1}{2}$mV_B²=$\frac{1}{2}$×1×（0.98）²≈0.48J．
在重物在下落中會受到空氣阻力，故增加的動能小于減小的重力勢能；
故答案為：0.49；0.48；大于； 重物在下落中會受到空氣阻力

點評 本題考查驗證機械能守恒定律的實驗，在本實驗中應明確紙帶的處理方法，同時還應注意實驗因為阻力的存在，結論應說明是在誤差允許的范圍內得出的．