Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中：
①某同学用图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，A、B、C、D、E为连续的四个点，交流电的频率为50Hz，测出点A、C间的距离为14.77cm，点C、E间的距离为16.33cm，已知当地重力加速度为9.8m/s²，重锤的质量为m=1.0kg，则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F_f=______．
②某同学上交的实验报告显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，则出现这一问题的原因可能是______（填序号）．
A．重锤下落时受到的阻力过大     B．在计算中误将g取10m/s²
C．重锤的质量测量错误           D．交流电源的频率不等于50H_Z．

Answer

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．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．
该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．
【解析】
①物体下落的加速度a==═9.75m/s2，
根据牛顿第二定律可以得到mg-f=ma，所以f=mg-ma=m（g-a）=1×（9.8-9.75）N=0.05N，
②实验报告显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，说明测量的物体的速度偏大或者是物体的重力势能偏小，
A、重锤下落时受到的阻力过大，会使物体的速度减小，不会使物体的动能变大，所以A错误；
B、在计算中误将g取10m/s2，则物体的重力势能会变大，不会是物体的动能偏大，所以B错误；
C、由mgh=mv2可知，重锤的质量与实验的数据无关，所以重锤的质量测量错误 不会影响实验的数据，所以C错误；
D、交流电源的频率不等于50HZ．此时点之间的时间间隔不是0.02s，所以此时的测量的速度可能会大于真实的数值，导致重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，所以D正确．
故答案为：①0.05N；②D．