Question

【題目】某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證砝碼及砝碼盤和小車所組成的系統機械能守恒。

(1)已知砝碼及砝碼盤的質量m1=100g,小車的質量m2=1 kg,在平衡摩擦力后完成剩余實驗步驟,最后挑選實驗中如圖乙所示的一條紙帶;"O"是選取的第一個計時點,后面A、B、C是三個相鄰的計數點，相鄰的計數點間還有4個點(圖中未標出),有關數據已標注,打點計時器所接電源頻率為50 Hz。從O點到打下B點的過程中系統動能的增量=_____J,系統勢能的減少量=_____J。在誤差允許的范圍內可以認為機械能守恒,從而驗證了機械能守恒定律(取當地的重力加速度g=10m/s2,計算結果均保留兩位有效數字)。

(2)根據計算的數據可以判斷造成誤差的主要原因是____________________________

Answer 1

【答案】0.55 0.52 釋放時有初速度或選取的第一個計數點不是打下的第一個計時點

【解析】

(1)[1][2]小車拖動紙帶做勻加速直線運動，B為AC的中間時刻，根據勻變速直線運動的規律可得：

，

其中

，

解得：

vB≈1.0 m/s

所以從O點到打下B點的過程中系統增加的動能為

系統減少的重力勢能為

0.52 J

(2)[3]釋放時有初速度或選取的第一個計數點不是打下的第一個計時點。