Question

用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验

①实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电．用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s²．甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重物的动能比开始下落时增加了_______J．(结果均保留三位有效数字)．实验中产生系统误差的原因是______________________．

②乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图的图线．图线未过原点O的原因是____________________________________________．

Answer

①1.82 1.71 纸带通过打点计时器受摩擦阻力、空气阻力 ②先释放重物，再接通计时器电源 (“打下第一个点时重物已经有速度”也给分)

【解析】

①[1]减少的重力势能为：

mgh=1.00×9.80×18.6×10-2J=1.82 J

[2]打到B点时的速度：

打到B点时增加的动能：

[3]实验中产生系统误差的原因是:纸带通过打点计时器受摩擦阻力、空气阻力

②[4] 图线未过原点O的原因是:先释放重物，再接通计时器电源(“打下第一个点时重物已经有速度”也对)