Question

在驗證機械能守恒定律實驗中，質量m= 1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，相鄰記數點時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取10m/s²。求：
(1)打點計時器打下記數點B時，物體的速度V_B =          （3分）

(2)從點O到打下記數點B的過程中，物體重力勢能的減小量△E_P=                ，動能的增加量△E_K=                （保留兩位有效數字）；
（3）根據題中提供的條件，可求出重錘實際下落的加速度a=       。（保留兩位有效數字）
(4)即使在實驗操作規范，數據測量及數據處理很準確的前提下，該實驗測得的△E_P也一定略大于△E_K，這是實驗存在系統誤差的必然結果，試分析該系統誤差產生的主要原因。

Answer 1

（1）0.97m/s（2）0.48J；0.47J（3）a=9.7（4）原因是重錘和紙帶都受到阻力的作用，因此機械能有損失

試題分析： （1）求某一點的瞬時速度，從它的左右各找一點求這兩點的平均速度即為這一點的瞬時速度，B的瞬時讀數為AC點間的平均速度
（2）物體從O點運動到B點下落的高度為4.86cm，根據公式△E_P=mgh=1*10*4.86*10^-2=0.48J。
（3）根據公式，，計算得到g=9.7m/s²。
（4）略
點評：打點計時器是高中常用的實驗儀器，是學生必須要掌握的實驗器材之一，要求學生能夠根據紙帶上的點跡求出物體的瞬時速度，平均速度和加速度，計算時注意單位的統一。該實驗為驗證性實驗，要求學生理解實驗原理，重力勢能表達式mgh和動能表達式，下落過程中重力勢能轉化為物體的動能。