Question

在用落體法“驗證機械能守恒”的實驗中，
（1）某同學上交的實驗報告中，顯示重錘增加的動能略大于重錘減少的重力勢能，則出現這一問題的可能原因是______
A．重錘的質量測量錯誤
B．用公式v=gt計算各點的速度
C．交流電源的頻率不等于50Hz
D．重錘下落時受到的阻力過大
（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在電壓為U，頻率為f的交流電源上，在實驗中打下一條理想紙帶，如圖所示，選取紙帶上打出的連續5個點A，B，C，D，E，測出A點距起始點O的距離為x₀，點A，C間的距離為x₁，點C，E間的距離x₂，已知重錘的質量為m，當地的重力加速度為g，則
①從起始點O到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量△E_p=______，重錘動能的增加量△E_k=______．
②根據題中提供的條件，還可求出重錘實際下落的加速度a=______．

Answer 1

（1）A、由mgh=

1

2

mv2可知，重錘的質量與實驗的數據無關，所以重錘的質量測量錯誤不會影響實驗的數據，所以A錯誤；
B、用公式v=gt計算各點的速度，則已經把重錘的運動看成是自由落體運動了，則mgh=

1

2

mv2恒成立了，故B錯誤．
C、交流電源的頻率不等于50Hz．此時點之間的時間間隔不是0.02s，所以此時的測量的速度可能會大于真實的數值，導致重錘增加的動能略大于重錘減少的重力勢能，所以C正確；
D、重錘下落時受到的阻力過大，會使物體的速度減小，不會使物體的動能變大，所以D錯誤；
故選：C．
（2）①重錘重力勢能的減少量為△E_P=mg（x₀+x₁）．
打C點重錘的速度v_C=

x1+x2

2T

，T=2

1

f

重錘動能的增加量為△E_k=

m(x1+x2)2f2

32

②由x₂-x₁=a(

2

f

)2，得a=

(x2-x1)f2

4

故答案為：（1）C；（2）①mg（x₀+x₁）；

m(x1+x2)2f2

32

；②

(x2-x1)f2

4

．