Question

【題目】圖1是“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置示意圖，以下列出了一些實驗步驟：
A．用天平測出重物和夾子的質量
B．把打點計時器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直面內
C．把打點計時器接在交流電源上，電源開關處于斷開狀態
D．將紙帶穿過打點計時器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，讓重物靠近打點計時器，處于靜止狀態
E．接通電源，待計時器打點穩定后釋放紙帶，之后再斷開電源
F．用秒表測出重物下落的時間
G．更換紙帶，重新進行兩次實驗

（1）對于本實驗，以上不必要的兩個步驟是和
圖乙為實驗中打出的一條紙帶，O為打出的第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續點（其他點未畫出），打點計時器每隔0.02s打一個點．若重物的質量為0.5kg，當地重力加速度取g=9.8m/s2 ， 由圖2所給的數據可算出（結果保留兩位有效數字）：
①從O點下落到B點的過程中，重力勢能的減少量為J．
②打B點時重物的動能為J．
（2）試指出造成第（1）問中①②計算結果不等的原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）A,F,0.86,0.81
（2）由于空氣阻力和紙帶與打點計時器的摩擦阻力做功
【解析】解：（1）實驗中驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，兩邊都有質量，可以約去，所以不需要測出重物和夾子的質量，A符合題意．

物體下落的時間可以通過打點計時器直接得出，不需要秒表測重物下落的時間，F符合題意．

故答案為：A和F．

①從O點下落到B點的過程中，重力勢能的減少量△Ep=mgh=0.5×9.8×0.176J=0.86J．

②B點的速度vB= = m/s=1.8m/s，則B點的動能EkB= mvB2= ×0.5×1.82=0.81J．（2）第（1）問中①②計算結果不等的原因是由于空氣阻力和紙帶與打點計時器的摩擦阻力做功．

故答案為：（1）A、F，0.86 0.81 （2）由于空氣阻力和紙帶與打點計時器的摩擦阻力做功．

（1）根據實驗原理不需要測質量和時間。根據重力對物體所做的功等于物體重力勢能的改變量可以求出重力勢能的減少量。打點計時器打出的點中間時刻的瞬時速度等于全程的平均速度可以求出動能。
（2）本實驗的誤差主要來源于空氣阻力和摩擦力做功。