Question

采用重物自由下落的方法来验证机械能守恒定律：（1）用公式12mv2=mgh时对纸带上起点的要求是纸带是打第一

采用重物自由下落的方法来验证机械能守恒定律：（1）用公式12mv2=mgh时对纸带上起点的要求是纸带是打第一个点的瞬间开始自由下落的，为此目的，所选择的纸带第1、2两点间距应接近______．（2）在验证机械能守恒定律实验中打出的一条纸带，如图所示，A、B、C、D、E为打点计时器连续打出的五个点，O为起始点，A为第10个点，各点至O点的距离如图（单位：mm）．重锤的质量为1kg，则（结果保留三位有效数字）：打B点时物体的动能的增加量为______J，重力势能的减少量为______J，由此得出结论，物体的机械能______（守恒、不守恒）．（ 其中计时器打点周期是0.02s，g=9.8m/s2）（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的△EP也一定略______△Ek（填大于或小于），这是实验存在系统误差的必然结果，该系统误差产生的主要原因是______．

Answer 1

（1）用公式

1

2

mv²=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02 s，
重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm．
（2）利用匀变速直线运动的推论
v_B=

0.2822?0.1962

2×0.02

=2.15m/s，
重锤的动能E_KB=

1

2

mv_B²=

1

2

×1×（2.15）²=2.31J
从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量△E_p=mgh=1×9.8×0.2372J=2.32J．
得出的结论是在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．
（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的△E_P也一定略大于△E_k，这是实验存在系统误差的必然结果，
该系统误差产生的主要原因是存在摩擦阻力．
故答案为：（1）2mm；（2）2.31；2.32；守恒；（3）大于；存在摩擦阻力．