Question

【題目】“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如題圖所示．

（1）甲同學按照正確的實驗步驟操作后，選出一條紙帶如題圖所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點．從紙帶上A點開始每隔一個點取一個計數點，取得兩個計數點B和C．該同學用刻度尺，測得OA=9.62cm，OB=l5.89cm，OC=23.64cm．已知打點計時器每0.02s打一個點，重物的質量為1.00kg，取g=9.80m/s2．在OB段運動過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=_______J；重物的動能增加量ΔEk=______ J（結果均保留三位有效數字）；

（2）乙同學利用該實驗裝置測定當地的重力加速度．他打出了一條紙帶后，利用紙帶測量出了各計數點到打點計時器打下的第一個點的距離h，算出了各計數點對應的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如題圖所示的圖線．由于圖線明顯偏離原點，若測量和計算都沒有問題，其原因可能是________．

乙同學測出該圖線的斜率為k，如果阻力不可忽略，則當地的重力加速度g _____ k（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

【答案】（1）1.56 1.53-1.54 （2）先釋放重物，再接通（打點計時器）電源； 大于

【解析】

（1）在OB段運動過程中，重物重力勢能的減少量為：△Ep=mghOB=1×9.8×0.1589J≈1.56J；
B點的速度為：，則動能的增加量為：△Ek=mvB2=×1×1.742J≈1.53J．
（2）從圖象中可以看出，當物體下落的高度為0時，物體的速度不為0，說明了操作中先釋放重物，再接通（打點計時器）電源．若無阻力，則根據機械能守恒知，mgh=mv2，則v2=gh，斜率k=g．若有阻力則測得的加速度k小于重力加速度g，即g大于k。