Question

18．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)”中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．求：
（1）從點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢能的減少量△Ep=5.22J，B點(diǎn)對應(yīng)的速度大小v=3.18m/s；（保留三位有效數(shù)字）
（2）在本實(shí)驗(yàn)中即使在實(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，測得的△E_P也一定略大于△E_K，這是本實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析本實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因．存在摩擦阻力．

Answer 1

分析 根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動能的增加量，結(jié)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)中即使在實(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，測得的△E_P也一定略大于△E_K，
本實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)誤差產(chǎn)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(diǎn)評 運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題．
要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留