Question

【題目】某同學利用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律。他在打好點的紙帶中挑選出一條點跡清晰的紙帶，如圖乙所示。把打下的第一個點記作0，從0點后某個點開始，依次為1、2、3……，分別測出各個計時點到0點的距離，已標在圖乙中，已知打點計時器打點周期T=0.02s，當地重力加速度大小g=9.80m/s2，回答下列問題。

(1)這五個數據中有一個不符合測量讀數要求，該數據是_________（填圖乙中的數據，不用寫單位）。

(2)改正(1)中不符合測量讀數要求的數據后，通過該紙帶上的數據，可得m重物下落的加速度a=_________m/s2；

(3)若重物的質量為0.5kg，從開始下落到打第4個標記點時，重物的機械能損失為_________J。（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】12.4 9.75 0.010

【解析】

(1)[1]根據有效數字規則可知，五個數據中，應保留兩位小數，其中數據12.4不符合測量讀數要求。

(2)[2]相鄰計數點間的時間間隔為

根據逐差法，可知

即加速度大小為。

(3)[3]重物做勻加速直線運動，一段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，打第4個標記點的瞬時速度為

下落過程中動能增加量為

重力勢能減少量為

則機械能損失為

故機械能損失0.010J。