Question

【題目】在利用電磁打點計時器（所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的實驗中：

(1)某同學用如甲圖所示裝置進行實驗，得到如乙圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點， 在中間適當位置選5個點A、B、C、D、E，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當地重力加速度為9.80m/s2，重錘的質量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內，重錘動能的增加量為_______J，重力勢能的減少量為________JJ。導致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是_______。（結果精確到小數點后兩位）

(2)用v表示各計數點的速度，h表示各計數點到點O的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出－h的圖線，該圖線的斜率表示某個物理量的數值時，說明重物下落過程中的機械能守恒，該物理量是____________。

Answer 1

【答案】8.00 8.25 紙帶與打點計時器的摩擦阻力及空氣阻力的影響 當地重力加速度g

【解析】

(1)[1]根據勻變速直線運動的規律，某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，點的速度為

重錘動能的增加量為

[2]重力勢能的減少量為

[3]導致動能的增加量小于重力勢能減少量的原因是實驗時存在空氣阻力、紙帶與打點計時器的限位孔有摩擦阻力等影響；

(2)[4]利用圖線處理數據，物體自由下落過程中機械能守恒

即

所以以為縱軸，以為橫軸畫出的圖線應是過原點的傾斜直線；那么圖線的斜率就等于當地重力加速度