用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验,让质量为m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图乙所示,O点为刚释放重锤时打出的点,相邻两记数点的时间间隔为0.02s,g取10m/s2 ,求(结果保留两位有效数字)
(1)打点计时器打下记数点B时,重锤的速度vB =_______________;
(2)从打点O到打下记数点B的过程中,重锤重力势能的减小量EP=_________________,动能的增加量=__________________;
(3)由此可得出的结论是:____________________________________________。
(1)0.97m/s;(2)0.49J,0.47J;(3)在误差范围内,减小的重力势能等于增加的动能,即机械能守恒。
【解析】:(1)根据中间时刻的瞬时速度;
(2)根据重力势能公式得:,动能增加量为:;
(3)由(2)可知,在误差范围内,减小的重力势能等于增加的动能,即机械能守恒。
知识拓展:
1.功与能
(1)区别功是过程量,能量是状态量,只能说处于某一状态的物体(或系统)具有多少能,而不能说这个物体(或系统) 具有多少功;功是能量转化的量度,决不能说“功是能的量度”。功和能是两个不同的概念,不可等同视之。
(2)联系功是能量转化的量度。做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生转化。
2.机械能守恒定律与能量守恒定律的区别
机械能守恒定律反映的是一个系统中只有重力和弹力做功,系统内物体的重力势能、弹性势能与动能可以相互转化.但总的机械能保持不变。能量守恒定律反映的是一个系统有机械能损失。但损失的机械能转变成其他形式的能,总的能量不变。
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