Question

验证机械能守恒定律实验装置如图甲所示，某小组完成一系列实验操作后，得到了一条纸带如图乙所示，图中O是打点计时器打的第一个点，用刻度尺测量连续的计时点A.B.C.D.E、F到O点的距离分别是

（1）已知打点计时器的打点周期为T，可求出B.C.D.E各计数点对应小车的速度，其中E点时小车运动的速度为=___________，小车运动的加速度a=____________（用和T表示）

（2）测出重物下落的高度h和小车运动的速度v，并用天平测出重物和小车质量分别为M和m，已知当地的重力加速度为g，则验证系统机械能守恒的表达式为_________________，利用测出的数据作出图像如图丙所示，则当图线的斜率接近___________时，即可验证系统机械能守恒

（3）本实验中产生的误差的可能原因是_____________

Answer

（1）、（2）（3）存在摩擦阻力、读数误差等

【解析】

试题分析：（1）根据匀变速直线运动过程中一段时间内的中间时刻速度等于该段时间内的平均速度可得，根据逐差法可得，解得

（2）减小的重力势能等于系统动能增加量，则系统机械能守恒，故有，变化可得，所以图像的斜率

（3）小车在运动过程中存在摩擦阻力，定滑轮存在摩擦，纸带与限位孔间存在摩擦，测量长度时存在偶然误差等等

考点：验证机械能守恒定律实验

【名师点睛】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，只有理解了这些才能真正了解具体实验操作的含义．做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度