Question

在验证机械能守恒定律实验中，质量 m = 1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻

在验证机械能守恒定律实验中，质量 m = 1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm， g 取10m/s 2 。求：(1)打点计时器打下记数点 B 时，物体的速度 V B = （3分） (2)从点 O 到打下记数点 B 的过程中，物体重力势能的减小量△ E P = ，动能的增加量△ E K = （保留两位有效数字）；（3）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度 a = 。（保留两位有效数字）(4)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，该实验测得的△ 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，试分析该系统误差产生的主要原因。

Answer 1

（1）0.97m/s（2）0.48J；0.47J（3） a =9.7（4）原因是重锤和纸带都受到阻力的作用，因此机械能有损失

试题分析： （1）求某一点的瞬时速度，从它的左右各找一点求这两点的平均速度即为这一点的瞬时速度，B的瞬时读数为AC点间的平均速度 （2）物体从O点运动到B点下落的高度为4.86cm，根据公式△ E P =mgh=1*10*4.86*10 -2 =0.48 J 。 （3）根据公式 ， ，计算得到g=9.7m/s 2 。 （4）略 点评：打点计时器是高中常用的实验仪器，是学生必须要掌握的实验器材之一，要求学生能够根据纸带上的点迹求出物体的瞬时速度，平均速度和加速度，计算时注意单位的统一。该实验为验证性实验，要求学生理解实验原理，重力势能表达式 mgh 和动能表达式 ，下落过程中重力势能转化为物体的动能。