Question

某学校的物理兴趣实验小组在探究机械能守恒定律时，进行了如下的操作：

A.按照图甲所示的装置，组装实验器材

B.将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，让重物尽量靠近打点计时器

C.先接通电源，后松开纸带，开始打点。并如此重复多次，以得到几条打点纸带

D.从打下的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带，记下起始点，在距离点较远处连续选择几个计数点（或计时点）

E.测出各点到点的距离，即得到重物下落的高度，并计算出各点的速度值

F.计算出和进行比较，得出实验结论（已知低压交流电源的频率为，重力加速度为）

根据以上操作回答下列问题：

(1)图乙中的点为第一个点迹清晰的计时点，且以后每隔一个计时点选取一个计数点，图中的数据分别为、、、到点的距离，如果选取点进行分析，则重物的重力势能减少了__________J，动能增加了__________J；（重物的质量）

(2)重物动能的增加量__________（选填“略大于”或“略小于”）重力势能的减少量，出现该现象的原因是____________________。

(3)由以上的数据得出的结论为________________________________________。

Answer

1.911 1.890 略小于 空气阻力和限位孔的摩擦阻力做功 在实验误差允许的范围内重物减少的重力势能等于其增加的动能，即机械能守恒

【解析】

(1)[1][2]重力势能的减少量为

重物在打点时的速度为

所以重物从开始下落到打点时增加的动能为

(2)[3][4]小于，由于空气阻力和限位孔的摩阻力做功，将部分机械能转化为了内能；

(3)[5]从以上计算的数据得出：在实验误差允许的范围内重物减少的重力势能等于其增加的动能，即机械能守恒。