Question

在用落體法驗證機械能守恒定律時，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如下圖．其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點，該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中．
①這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是

 

cm，應(yīng)記作

 

cm．
②該同學(xué)用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²，他用AC段的平均速度作為B點對應(yīng)的物體的即時速度，則該段重錘重力勢能的減少量為

 

，而動能的增加量為

 

（均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示），這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量

 

（填大于、等于和小于）動能增加量，原因是

 

．

Answer 1

分析：①毫米刻度尺測量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位；
②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，從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答：解：①毫米刻度尺測量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位．
這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OC段：15.7，應(yīng)記作15.70cm．
②重力勢能減小量：△E_p=mgh=9.8×0.1242m J=1.22mJ
中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大�。�
vB=

xAC

2T

=1.55m/s
動能的增量為：
△Ek=

1

2

m

v

2 B

=1.20mJ
由于物體下落過程中存在摩擦阻力，因此動能的增加量小于勢能的減小量，重力勢能沒有完全轉(zhuǎn)化為動能．
故答案為：①15.7，15.70；②1.22mJ，1.20mJ，大于，重錘下落過程中克服阻力做功，重力勢能沒有完全轉(zhuǎn)化為動能．

點評：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果．