Question

20．在验证机械能守恒实验中，组装实验器材时应让重锤靠近计时器（填“靠近”或“远离”），实验时应先接通电源，后释放纸带．某同学在实验中得到如图所示一条纸带，该同学测出起点到三个相邻计时点A、B、C到起点O的距离h₁、h₂、h₃，根据测得数据，他可验证B 点机械能守恒；若所用交流电周期为T，用公式可表示为mgh₂=$\frac{1}{2}m（\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}）$²．研究发现，重物增加的动能总是稍小于减少的重力势能，其主要原因是存在阻力做功．

Answer 1

分析 根据验证机械能守恒定律的实验步骤进行解答，而纸带中只能算出B点速度，因此只能证明B点机械能守恒，根据机械能守恒定律写出B点机械能守恒的表达式，最后分析实验产生误差的原因．

解答 解：在验证机械能守恒实验中，组装实验器材时应让重锤靠近计时器，这样能保证纸带打出足够多的点，也能充分利用纸带；
打点计时器的使用一定要先接通电源，待打点计时器工作稳定再释放纸带开始实验，否则打出的点不准确；
从打出的纸带可知，只能计算出B点速度，因此只能计算出B点的动能，B点速度${v}_{B}=\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}$，
代入机械能守恒定律公式mgh₂=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$，可得mgh₂=$\frac{1}{2}m（\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}）$²
实验结果出现误差的原因是实验中存在各种摩擦力阻力、空气阻力做功；
故答案为：靠近；  接通电源；   释放纸带；   B；    mgh₂=$\frac{1}{2}m（\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}）$²；    存在阻力做功

点评 解决本题的关键是掌握验证机械能守恒定律实验的操作，实验结果处理和误差的分析，难度不大．