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    17．验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法，已知所用电火花打点计时器所接电源的频率为50Hz．，查得当地的重力加速度为g=9.80m/s2，重物质量为mKg，某同学选择了一条理想的纸带，．图中O点是打点计时器打出的第一个点，用刻度尺测量时，O点对应刻度尺的零刻度线，各计时点对应刻度尺的读数如图所示，A、B、C、D分别是连续打出的计时点．
    （1）重物由O点运动到B点时，重物的重力势能的减少量△EP=2.74mJ，此过程中物体动能的增加量△Ek=2.70mJ．（保留三位有效数字）
    （2）若利用BC段来验证机械能守恒定律，重物由B点运动到C点时，此过程中物体动能的增加量△Ek′=0.450mJ．（保留三位有效数字）
    （3）这样验证的系统误差总是使重物的重力势能的减少量略大于动能的增加量（填“大于”或“小于”），原因是：下落过程中受到阻力作用．

    分析 纸带实验中，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，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
    由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．

    解答 解：（1）重物由O点运动到B点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=m×9.8×0.28 J=2.74m J．
    利用匀变速直线运动的推论
    vB=$\frac{0.328-0.235}{2×0.02}$=2.325m/s
    EkB=$\frac{1}{2}$mvB2=2.70m J
    （2）利用匀变速直线运动的推论
    vC=$\frac{（0.3804-0.2800）m}{2×0.02}$=2.51m/s
    EkC=$\frac{1}{2}$mvC2=3.15m J
    此过程中物体动能的增加量为：△Ek′=EkC-EkB=0.450m J
    （3）这样验证的系统误差总是使重物的重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因是：下落过程中受到阻力作用．
    故答案为：（1）2.74m； 2.70m  （2）0.450m （3）大于，下落过程中受到阻力作用

    点评 运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．
    要注意单位的换算．
    要知道重物带动纸带下落过程中重力势能有一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量要大于动能的增加量．

    练习册系列答案
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    D．t1时刻物体的位移方向与初速度方向夹角为45°

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