Question

【題目】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1.5kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖所示，相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02，長度單位是cm，g取。

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度=________m/s(保留三位有效數(shù)字)；

（2）從點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢能的減小量=_____J，動(dòng)能的增加量=______J(保留三位有效數(shù)字)；

（3）即使在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下，該實(shí)驗(yàn)測得的也一定略大于，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因是________。

Answer 1

【答案】 0.973 0.714 0.705-0.712 重錘和紙帶都受到阻力的作用

【解析】試題分析：（1）紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度；根據(jù)速度大小可以求出動(dòng)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．由于紙帶通過時(shí)受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量．

（1）中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小：

（2）物體重力勢能減小量，動(dòng)能的增加量

（3）由于紙帶通過時(shí)受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量．