Question

16．在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖．其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)．該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位cm）．
（1）這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OC段，應(yīng)記作15.70cm．
（2）該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=10m/s²，他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物體的瞬時(shí)速度，則該段重錘重力勢(shì)能的減少量為1.22m，而動(dòng)能的增加量為1.20m，（均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示）．這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是v是實(shí)際速度，因?yàn)橛心Σ辽鸁�，減少的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

Answer 1

分析 （1）毫米刻度尺測(cè)量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位；
（2）紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：（1）毫米刻度尺測(cè)量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位．
這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OC段：15.7，應(yīng)記作15.70cm．
（2）重力勢(shì)能減小量：△E_p=mgh=9.8×0.1242m J=1.22mJ
中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.157-0.0951}{2×0.02}$=1.55m/s
動(dòng)能的增量為：
△E_k=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=1.20mJ
由于物體下落過程中存在摩擦阻力，因此動(dòng)能的增加量小于勢(shì)能的減小量，重力勢(shì)能沒有完全轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．
故答案為：（1）OC，15.70；
（2）1.22m，1.20m，大于，v是實(shí)際速度，因?yàn)橛心Σ辽鸁�，減少的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

點(diǎn)評(píng) 正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、所測(cè)數(shù)據(jù)等，會(huì)起到事半功倍的效果．