某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一条选择好的纸带前面的一部分弄坏了，剩下的一段纸带上

Question

某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一条选择好的纸带前面的一部分弄坏了，剩下的一段纸带上的各个点之间的距离被他测得( 单位：cm) ，数据如图所示，已知打点计时器工作的频率为50Hz，重力加速度g=9.8m/s 2 .(1)利用这段纸带，通过计算说明重锤通过2，5两个点间的机械能守恒；(2)分别说明为什么得到的结果是重力势能的减少量△E p 稍大于重锤动能的增加量△E k .

Answer 1

解：(1)由平均速度法公式可分别求出2，5两个点的瞬时速度 v 2 =1.50 m/s，v 5 =2.08 m/s 2，5两个点之间的距离h=0.108 m 所以重力势能的减少量△E p =mgh=1.06 mJ 动能的增加量 比较△E p 和△E k 可知 若考虑实验误差，可以认为机械能守恒定律成立 (2)由以上处理过程可以看出： 瞬时速度v 2 和v 5 的计算是准确的， △E k 的计算是准确的，重力势能的计算也是准确的 但重锤下落过程中不可避免地要克服阻力做功 另一部分用来转变为重锤的动能 △E p =△E k +W 所以有  △E p >△E k