Question

在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=200g 的重锤拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，打点计时器在

在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=200g 的重锤拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点．在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C，相邻计数点时间间隔为0.100s，O为重锤开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图所示，长度单位是cm，当地重力加速度g为9.80m/s 2 ． （1）打点计时器打下计数点B时，重锤下落的速度v B =______m/s（保留三位有效数字）；（2）从打下计数点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能减小量△E p =______J，重锤动能增加量△E K =______J（保留三位有效数字）；（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，该实验求得的△E p 通常略大于△E k ，这是由于实验存在系统误差，该系统误差产生的主要原因是：______．

Answer 1

（1）B点时AC两点的中间时刻： v B = x AC 2T = 0.5815 0.200 =2.91m/s （2）重锤重力势能减小量：△E p =mgh=0.2×10×0.4368=0.856J 重锤动能增加量△E K = 1 2 m v 2 = 1 2 ×0.2×2.9 1 2 =0.847J （3）减少的重力势能要大于增加的动能，原因是：在重锤下落过程中系统受到阻力的影响，重锤机械能减小．（阻力主要是：纸带与打点计时器之间的摩擦以及空气阻力） 故答案为：（1）2.91 （2）0.856；0.847 （3）在重锤下落过程中系统受到阻力的影响，重锤机械能减小．