Question

11．在用落体法验证机械能守恒定律时，某小组按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中．（已知当地的重力加速度g=10.0m/s²，重锤质量为m=1kg，计算结果均保留3位有效数字）
①图中的三个测量数据中不符合有效数读数要求的是OC 段的读数，应记作15.70cm；
②甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，该过程中重锤的重力势能的减少量△E_p=1.23J，该过程中重锤动能的增加量△E_k=1.20J．

Answer 1

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．
纸带法实验中，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和加速度，从而求出动能．

解答 解：（1）刻度尺的读数需读到最小刻度的后一位，三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段的读数，应读作：15.70．
（2）对于OB段，重锤重力势能的减小量△E_p=mgh_OB=1.0×9.8×0.1254m=1.23J．
利用匀变速直线运动的推论得
B点的瞬时速度v_B=$\frac{（0.1570-0.0951）×1}{2×0.02}$=1.55m/s，
则动能的增加量E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×1.0×（1.55）²=1.20 J
故答案为：（1）OC，15.70、
（2）1.23，1.20

点评 本题考查验证机械能守恒定律的实验；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；注意所学规律的正确应用．