Question

【题目】某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落。

(1)装置安装完毕后，该同学先接通打点计时器，紧接着释放纸带进行实验。重复该步骤两次，然后在打出的纸带中选取一条点迹清晰的纸带。

(2)该同学选取的纸带如下图所示，在纸带上间距较大处开始每两个间隔取一个计数点，标记为1、2、 3、4、5、6，测出相邻两个计数点的间距，分别表示为 xl、 x2、x3、x4 、x5。已知重物质量为 m ，当地重力加速度为g ，计时器打点周期为T。 为了验证此实验从打计数点2到打计数点5的过程中机械能守恒，需要计算出此过程中重物重力势能的减少量△Ep 和动能的增加量△Ek，则△Ep=________________。△Ek _______________。

(3)本次测量的百分比误差(即相对误差)表达式为_____________ ×l00%。(用△Ek、△Ep表示）

Answer 1

【答案】 或

【解析】

（2）重物做匀加速直线运动，时间中点的瞬时速度等于这一段时间内的平均速度，故有：，，故动能的增加量，整理得：；计数点2和5的高度差，重力势能的减少量。

（3）由于空气阻力的存在，重力势能的减少量大于动能的增加量，故有测量的绝对误差为，故相对误差为或。