题目内容
20．
在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s2．实验选用重锤质量为1.0kg．（1）将电磁打点计时器（或电火花打点计时器）固定在铁架台的支架上，开始打点计时的时候，接通电源和松开纸带两个操作，先做的应该是接通电源．
（2）纸带上O点为自由下落的起点，点A、B、C、D是打点计时器打出的连续的点，至O点的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少1.24J，重锤经过C时的速度为1.55m/s，其动能增加1.20J．
（3）实验结果表明，重力势能减少与动能增加不相等，总是略大于（选填“小于”或“大于”）动能的增加，可能原因是纸带与打点计时器之间有阻力，或空气阻力．（本题计算结果保留3位有效数字）
分析 根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的瞬时速度，从而得出动能的增加量．
解答 解：（1）开始打点计时的时候，接通电源和松开纸带两个操作，先做的应该是先接通电源，再释放纸带．
（2）重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.124J=1.24J，
重锤经过C时的速度${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{0.1571-0.0951}{0.04}m/s$=1.55m/s，则动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}×1×1.5{5}^{2}=1.20J$．
（3）实验时，由于存在空气阻力、纸带与打点计时器之间的阻力，所以重力势能的减小量略大于动能的增加量．
故答案为：（1）接通电源 （2）1.24；1.55；1.20
（3）大于；纸带与打点计时器之间有阻力，或空气阻力
点评 解决本题的关键知道实验的原理，会通过纸带确定下降的高度，得出重力势能的减小量，通过纸带求解瞬时速度，得出动能的增加量，以及知道实验误差形成的原因．
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10．
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