Question

在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位：cm)．

⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是__________，应记作__________cm.

⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g＝9.80 m/s²，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为__________，而动能的增加量为__________(均保留三位有效数字，重锤质量用m表示)．这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量__________动能的增加量，原因是__________________________.

⑶另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下，从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点．因此他用v_B＝gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为__________，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_________动能的增加量，原因是________________________.

Answer

.⑴OC 15.70  ⑵1.22 m 1.20 m 大于   ⑶1.23 m 小于

【解析】

试题分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．

毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

（1）     毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．这三个数据中不符合有效数字读数要求的是15.7，应记作15.70cm．

（2）     重力势能的减小量等于重力做功，故有：，

根据匀变速直线运动规律，B点的速度为：，

所以动能的增量为：

由于重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到较大的阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，因此系统重力势能的减小量大于动能的增加量．

（3）v是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大。

纸带分析的关键是速度的计算不能用v＝gt，而要用vn＝.）

考点：本题考查了对验证机械能守恒定律实验的理解