Question

【題目】在驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m=1.5kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，相鄰記數點時間間隔為0.02，長度單位是cm，g取。

（1）打點計時器打下記數點B時，物體的速度=________m/s(保留三位有效數字)；

（2）從點O到打下記數點B的過程中，物體重力勢能的減小量=_____J，動能的增加量=______J(保留三位有效數字)；

（3）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，該實驗測得的也一定略大于，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是________。

Answer 1

【答案】 0.973 0.714 0.705-0.712 重錘和紙帶都受到阻力的作用

【解析】試題分析：（1）紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度；根據速度大小可以求出動能．根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數值．由于紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當一部分轉化給摩擦產生的內能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量．

（1）中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小：

（2）物體重力勢能減小量，動能的增加量

（3）由于紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當一部分轉化給摩擦產生的內能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量．