Question

某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点（速度恰好为零）记作O，每两个计数点之间还有四个点未画出，选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示．经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm．

根据以上数据，可计算出打B点时重物的瞬时速度v_B=

 

m/s；重物由O点运动到B点，重力势能减少了

 

J，动能增加了

 

J．根据所测量的数据，还可以求出物体实际下落的加速度为

 

m/s²，物体在下落的过程中所受到的阻力为

 

N（计算结果都要保留3位有效数字），该阻力的来源主要有：
（1）

 

；
（2）

 

．

Answer 1

分析：利用逐差法△h=gT²可以求出两计数点间的时间间隔．纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值；同时要对实验进行正确的误差分析，根据牛顿第二定律可求出阻力大小．

解答：解：根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vB=

xAC

2T

=4.00m/s
重力势能减小量△E_p=mgh=1.0×9.80×0.8600J=8.43J
动能的增量为：△EK=

1

2

mv2=8.00J
根据△h=gT²
将△h=（130.50-86.00）-（86.00-50.50）=9.00cm，T=0.1s，代入解得：当地重力加速度g=9.00m/s²．
根据牛顿第二定律解得：
mg-f=ma
代入数据解得：f=0.800N．
该实验的主要误差是阻力影响，具有有：重物受到的空气阻力； 纸带与限位孔之间的摩擦力等．
故答案为：4.00； 8.43；8.00；9.00；0.800，（1）重物受到的空气阻力；  （2）纸带与限位孔之间的摩擦力．

点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，同时要熟练应用基本物理规律解决实验问题．