Question

利用如图l所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验，某次实验中得到如图2所示的纸带．
（1）测出点A、C间的距离为14.77cm，点C、E间的距离为16.33cm，已知当地重力加速度为9.8m/s²，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，重锤的质量为m=l.0kg，则C点对应的速度是______m/s（保留三位有效数字），重锤在下落过程中、受到的平均阻力大小F=______N．

（2）利用O、C两点进行验证（O为纸带上的第一个点），经计算发现重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，则出现这一问题的原因可能是______（填序号）．
A．重锤的质量测量大了
B．重锤下落时受到的阻力过大
C．O、C之间的距离测小了
D．O、C之间的距离测大了
E．交流电的实际频率大于50Hz
F．交流电的实际频率小于50Hz．

Answer 1

（1）C点的即时速度等于AC段的平均速度，即：vC=

xAE

4T

=

0.1477+0.1633

008

=3.89m/s；
利用匀变速直线运动的推论△x=at²求出物体下落的加速度为：a=

△x

t2

=

0.1633-0.1477

0.042

=9.75m/s²
根据牛顿第二定律可以得到mg-f=ma，所以有：
f=mg-ma=m（g-a）=1×（9.8-9.75）N=0.05N
（2）重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，说明测量的物体的速度偏大或者是物体的重力势能偏小，
A、由重锤下落过程中mgh=

1

2

mv2可知，重锤的质量与实验的数据无关，所以重锤的质量测量错误不会影响实验的数据，故A错误；
B、重锤下落时受到的阻力过大，会使物体的速度减小，不会使物体的动能变大，故B错误；
C、O、C之间的距离测小小，则导致物体的重力势能偏小，故C正确，D错误；
E、交流电源的频率小于50Hz．此时点之间的时间间隔大于0.02s，仍按照0.02s计算时，测量的速度大于真实的数值，导致重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，故F正确，E错误；
故选：CF．
故答案为：（1）3.89，0.05，（2）CF