Question

使用如圖（a）所示的裝置驗證機械能守恒定律，打出一條紙帶如圖（b）所示，O是打出的第一個點跡，A、B、C、D、E、F…是依次打出的點跡，量出OE間的距離為L，DF間的距離為s．已知打點計時器打點的周期是T，當地的重力加速度為g．
①在實驗誤差允許的范圍內，上述物理量如果滿足關系式______，即驗證了重錘下落過程中機械能是守恒的．
②若T=0.02s，在圖（b）中如果發(fā)現OA距離大約是4mm，則出現這種情況最可能的原因是：______，此時上述的各物理量間滿足的關系式是______．

Answer 1

【答案】分析：①通過某段時間內平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出E點的速度，從而得出動能的增加量，通過下落的高度求出重力勢能的減小量，若動能的增加量和重力勢能的減小量相等，則重錘下落過程中機械能守恒．
②若初速度為零，加速度為g，OA間的距離大于2mm，根據OA間實際的距離分析誤差的原因．
解答：解：①E點的速度為，則O到E，動能的增加量為，重力勢能的減小量△E_p=mgl，若，即，機械能守恒．
②若初速度為零，加速度為g，則OA間的距離大約2mm，發(fā)現OA距離大約4mm，知初速度不為零，可能是先釋放紙帶后啟動打點計時器．求解動能的變化量時，未減去初速度，則重力勢能的減小量小于動能的增加量，即．
故答案為：①  ②先釋放紙帶后啟動打點計時器，
點評：解決本題的關鍵掌握實驗的原理，以及知道誤差形成的原因．