Question

在验证机械能守恒定律的实验中，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

在验证机械能守恒定律的实验中，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9.8m/s 2 ． （1）某同学在计算与B点对应的重锤的瞬时速度时，他采用了公式v b = 2gh （h表示OB距离），这种做法______（填“对”或“不对”）．（2）从起始点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 =______（均保留两位有效数字）；（3）即使在操作规范，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）在验证机械能守恒的实验中，由于存在阻力物体实际下落的加速度小于重力加速度，所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度． （2）利用匀变速直线运动的推论 v B = x AC 2t = 0.0702-0.0313 0.04 =0.97m/s 重物由0点运动到B点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0494 J=0.48J． E kB = 1 2 mv B 2 =0.47J （3）由（2）可知，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力，机械能损失． 故答案为：（1）不对；（2）0.48J；0.47J；纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力，机械能损失．