Question

在用落體法驗證機械能守恒定律時．某同學按照正確的操作選得紙帶如下，其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續打下的3個點．該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位cm）．該同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒定律，他用AC段的平均速度作為跟B點對應的物體的瞬時速度，已知當地的重力加速度g=9.80m/s²．則該段重錘重力勢能的減少量為

1.22m

，而動能的增加量為

1.20m

，（均保留3位有效數字，重錘質量用m表示）．這樣驗證的系統誤差總是有重力勢能的減少量

大于

動能的增加量．（填“大于”、“等于”、或“小于”）

Answer 1

分析：根據重力勢能和重力做功之間的關系，可以求出重力勢能的減小量，根據初末速度的大小可以求出動能的增加量；重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到較大的阻力，從能量轉化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉化給了動能還有一部分轉化給摩擦產生的內能．

解答：解：重力勢能的減小量等于重力做功，故有：△E_P=mgh_OB=1.22mJ；
根據勻變速直線運動規律，B點的速度為：vB=

hAC

2T

=1.55m/s
所以動能的增量為：△Ek=

1

2

m

v

2 B

-0=1.20mJ
由于重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到較大的阻力，從能量轉化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉化給了動能還有一部分轉化給摩擦產生的內能，因此系統重力勢能的減小量大于動能的增加量．
故答案為：1.22m，1.20m，大于．

點評：熟練應用運動學規律處理問題，要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉化的過程和能量守恒，明確功能關系．