Question

如圖是“驗證機械能守恒定律”實驗中打下的某一紙帶示意圖，其中 O 為起始點，A、B、C 為某三個連續點，已知打點時間間隔 T=0.02s，用最小刻度為 1mm的刻度尺量得OA=15.55cm，OB=19.2cm，OC=23.23cm （g=9.8m/s²）
（1）假定上述數據并沒有看錯，則它們中不符合數據記錄要求的是

OB

 段，正確的記錄應是

19.20

 cm；
（2）根據上述數據，當紙帶打 B 點時，重錘（其質量為m）重力勢能比開始下落位置時的重力勢能減少了

1.88m

  J．這時它的動能是

1.84m

  J；
（3）通過計算表明數值上△E_P

大于

△E_k（填“大于”“小于”或“等于”），這是因為

由于物體下落過程中存在摩擦阻力，

，實驗的結論是：

在誤差允許的范圍內，重錘下落過程中機械能守恒．

．．

Answer 1

分析：（1）毫米刻度尺最小刻度是1mm，所以需要估讀到下一位．
（2）動能的增加量：

1

2

mv²，勢能的減小量：mgh；
（3）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．

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．
這三個數據中不符合有效數字讀數要求的是OB段，正確的記錄應是19.20cm；
（2）重力勢能減少了△E_p=mgh=1.88m  J
中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小：
vB=

XOC-XOA

tAC

=1.92m/s
E_kB=

1

2

m

v

2 B

=1.84m  J
（3）通過計算表明數值上△E_P 大于△E_k，
這是因為由于物體下落過程中存在摩擦阻力，
實驗的結論是：在誤差允許的范圍內，重錘下落過程中機械能守恒．
故答案為：（1）0B，19.20
（2）1.88m，1.84m
（3）大于，由于物體下落過程中存在摩擦阻力，在誤差允許的范圍內，重錘下落過程中機械能守恒．

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