Question

18．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，相鄰計數點的時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．求：
（1）從點O到打下計數點B的過程中，物體重力勢能的減少量△Ep=5.22J，B點對應的速度大小v=3.18m/s；（保留三位有效數字）
（2）在本實驗中即使在實驗操作規(guī)范，數據測量及數據處理很準確的前提下，測得的△E_P也一定略大于△E_K，這是本實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結果，試分析本實驗中系統(tǒng)誤差產生的主要原因．存在摩擦阻力．

Answer 1

分析 根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量，結合下降的高度求出重力勢能的減小量．

解答 解（1）重力勢能的減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.5325J=5.22J，
B點的速度等于AC段的平均速度，則v=$\frac{0.5981-0.4708}{2×0.02}$=3.18m/s，
（2）在本實驗中即使在實驗操作規(guī)范，數據測量及數據處理很準確的前提下，測得的△E_P也一定略大于△E_K，
本實驗中系統(tǒng)誤差產生的主要原因是存在摩擦阻力．
故答案為：（1）5.22；3.18
（2）存在摩擦阻力

點評 運用運動學公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題．
要注意單位的換算和有效數字的保留