Question

某同學利用一立方體進行“驗證機械能守恒定律”實驗，

①．用精度是0.01 mm的螺旋測微器對物體邊長進行測量，圖中的螺旋測微器讀數為5.620 mm，請在刻度線旁邊的方框內標出相應的數值以符合給出的讀數．固定刻度為   ，下面可動刻度為     ，上面可動刻度為    。
立方體的質量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，相鄰記數點間的時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．求：

②．打點計時器打下計數點B時，物體的速度v_B=__________m/s(保留兩位有效數字)．?
③．從起點O到打下記數點B的過程中，物體重力勢能減小量ΔE_P =_____ ______J，動能的增加量ΔE_k =_________________J（保留兩位有效數字）．?
④．即使在實驗操作規范、數據測量及數據處理很準確的前提下，該實驗求得的ΔE_p也一定略大于ΔE_k，這是實驗存在系統誤差的必然結果，試分析該系統誤差產生的主要原因       __________。

Answer 1

①5   10   15，②0.96m/s   ③0.48J   0.46J ④物體在下落過程中受到阻力及紙帶受到阻力作用，物體機械能減少

試題分析：①圖中的螺旋測微器讀數為5.620 mm，由圖可知固定刻度為5，下面可動刻度為10，上面可動刻度為15.
②中點時刻的瞬時速度等于相鄰相等時間間隔內的平均速度，所以
③物體重力勢能減小量，動能的增加量；
④系統誤差產生的主要原因物體在下落過程中受到阻力及紙帶受到阻力作用，物體機械能減少。
點評：本實驗速度不能用或計算，因為只要認為加速度為g，機械能當然守恒，即相當于用機械能守恒定律驗證機械能守恒定律，況且用計算出的速度比實際值大，會得出機械能增加的錯誤結論，而因為摩擦阻力的影響，機械能應該減小，所以速度應從紙帶上直接測量計算。