在用落体法验证机械能守恒定律时.某同学按照正确的操作选得纸带如图1．其中O是起点.A.B.C是打点计时器连续打下的3个实际点．该同学用毫米刻度尺测量O到A.B.C各点的距离.并记录在图中．(相关计算均保留3位有效数字.重锤质量用m表示)．①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC．②该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒.已知当地的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图1．其中O是起点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个实际点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）．（相关计算均保留3位有效数字，重锤质量用m表示）．

①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC．
②该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s²，则该段重锤重力势能的减少量为1.22mJ，而动能的增加量为1.20mJ．（保留到小数点后两位）
③另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O数起，图2中的B是打点计时器打下的第9个点．因此他用t=8T，v_B=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量小于动能的增加量（选填“大于”，“小于”，“等于”），原因是v是按照自由落体运动计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大．

分析（1）毫米刻度尺最小刻度是1mm，所以需要估读到下一位．
（2）动能的增加量：$\frac{1}{2}$mv²，势能的减小量：mgh；
（3）根据运动学公式，结合动能与重力势能表达式，即可分析求解．

解答解：（1）毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．
这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段：15.7，应记作15.70cm．
（2）重力势能减小量△E_p=mgh=9.8×0.1242m J=1.22mJ
中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
v_B=$\frac{{s}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.1570-0.0951}{2×0.02}$=1.55m/s
E_kB=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}×m×1.5{5}^{2}$=1.20mJ
（3）E_kB=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}$m（9.8×0.02×8）²=1.23mJ
即：重力势能的减少量小于动能的增加量，
原因是：v是按照自由落体计算的，实际运动不是自由落体运动，有阻力，对应的下落高度比实际测得的高度要大．
故答案为：（1）OC；
（2）1.22mJ；1.20mJ；
（3）小于，v是按照自由落体运动计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大．

点评正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果；同时考查有关物理量的数值计算问题，并注意答案中必须明确写出数值和单位，最后理解实验验证与理论推理的区别．

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7．

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	A．	大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{3BL}$，方向由左向右		B．	大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{BL}$，方向由左向右
	C．	大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{3BL}$，方向由右向左		D．	大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{BL}$，方向由右向左

10．