Question

某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律的实验”，在本实验中：（1）现有器材、打点计时器、

某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律的实验”，在本实验中：（1）现有器材、打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表、导线若干，其中此实验不需要使用的器材是______．实验中产生误差的主要原因是______（选填“空气”或“摩擦”）阻力的影响．（2）若实验中所用重锤的质量为m，打点计时器打所用交流电源的周期为T，如图乙是正确操作得到纸带的一部分，图中O不是打点计时器打的第一个点，O、A、B、C、D、E、F分别是连续的计时点，测出各点到O点的距离分别为sA、sB、sC、sD、sE、sF，当地的重力加速度为g，则从打下计时点A到E的过程中，重锤的重力势能的减少量为______．动能的增加量为______．

Answer 1

（1）在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度．纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表．重锤的质量可测可不测，所以不需要秒表；
实验中产生误差的主要原因是摩擦阻力的影响．
（2）重力势能减小量△E_p=mgh=mg（s_E-s_A）
利用匀变速直线运动的推论得：
v_A=

sB

2T

v_E=

sF?sD

2T

动能的增加量为△E_k=

1

2

mv_E²-

1

2

mv_A²=

m

8T2

[(sF?sD)2-

s

2 B

]，
故答案为：（1）秒表，摩擦．（2）mg（s_E-s_A）；

m

8T2

[(sF?sD)2-

s

2 B

]．