Question

在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是打下的第一个点（起始点），A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离分别为9.51cm、12.42cm、15.7cm，并记录在图中（单位cm）．

（1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是

 

（选填：OA、OB、OC），应记作

 

cm．
（2）该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，重锤质量1.00kg，已知当地的重力加速度
g=9.80m/s²，则OB段重锤重力势能的减少量为

 

J，动能的增加量为

 

J（计算结果保留3位有效数字）．
（3）这样验证总会出现重力势能的减少量

 

动能的增加量，原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）毫米刻度尺最小刻度是1mm，所以需要估读到下一位．
（2）动能的增加量：

1

2

mv²，势能的减小量：mgh；由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此动能的增加量小于势能的减小量．

解答：解：（1）毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．
这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段：15.7，应记作15.70cm．
（2）重力势能减小量△E_p=mgh=9.8×0.1242×1 J=1.22J
中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
v_B=

sAC

0.02×2

=

0.157-0.0951

0.04

m/s=1.55m/s；
E_kB=

1

2

mv_B²=

1

2

×1×1.552J=1.20J；
（3）由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此势能的减小量大于动能的增加量，
故填：大于；因为有摩擦阻力，导致减少的重力势能一部分转化为内能．
故答案为：（1）OC，15.70 
（2）1.22，1.20，大于，受到摩擦阻力．

点评：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，会起到事半功倍的效果．