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16.在验证机械能守恒定律”中所选得一纸带如图.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点,用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离.

①三段h中,不符合读数要求的是h3(OC或15.7),应为15.70cm.
②实验中的误差,是纸带与打点计时器之间的摩擦力,从而使重锤重力势能的减少量大于(填大于或小于)动能的增加量.
③如果以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴,以h为横轴,则$\frac{{v}^{2}}{2-h}$图线是过原点的倾斜直线,该图线的斜率等于重力加速度.

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:$\frac{1}{2}$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.
③根据机械能守恒定律写出机械能守恒的表达式,从而得出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h的关系,得出图线的性质以及图线的斜率.

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△Ep=mgh=9.8×0.1242m J=1.22mJ
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:
vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.1570-0.0951}{2×0.02}$=1.55m/s
EkB=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}×m×1.5{5}^{2}$=1.20mJ;
由于物体下落过程中存在摩擦阻力,因此重力势能的减小量大于动能的增加量,
③在验证机械能守恒定律的实验中,有mgh=$\frac{1}{2}$mv2,则$\frac{{v}^{2}}{2}$=gh,
g是常数,所以图线为过原点的倾斜直线,图线的斜率等于g,即重力加速度.
故答案为:①h3(OC或15.7);15.70;②大于;③重力加速度.

点评 解决本题的关键掌握机械能守恒定律的表达式,会根据机械能守恒推导 $\frac{{v}^{2}}{2}$-h的关系,掌握读数的估计值.

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(2)用细线通过气垫导轨左端的定滑轮将滑块P与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由如图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若△t1、△t2和d已知,要验证机械能是否守恒,还应测出滑块质量为M,两光电门间距离L(写出物理量的名称及符号).
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