Question

在用自由落體法“驗證機械能守恒”的實驗中：
（a）甲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vt＝gt計算各點的速度

C．直流電源的電壓太小

D．重錘下落時受到的阻力過大

（b）乙同學實驗所用重錘的質量m＝1.0kg，打點記時器的頻率為50Hz，打下的紙帶如圖所示（圖中的數據為從起點O到該點的距離），則在打B點時，重錘的動能E_kB=           J,從開始下落到打B點時，重錘的重力勢能減小量是          J(g＝9.8m/s²,結果取兩位有效數字)

Answer 1

（a）B；（b）0.31；0.32；

試題分析：根據可得，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；該同學用計算了瞬時速率，說明已經把該運動當成了自由落體運動，顯示重錘增加的動能略大于重錘減少的重力勢能，故B正確；打點計時器使用的都是交流電源，所以C錯誤；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，故D錯誤；
點評：紙帶問題的處理時力學實驗中常見的問題．我們可以紙帶法實驗中，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和加速度．該實驗的誤差主要來源于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在．