Question

如圖所示為利用自由落體“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置。

①安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點為打出的起始點，且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數(shù)點。其中測出D、E、F點距起始點O的距離如圖所示。已知打點計時器打點周期為T=0.02s。由此可計算出物體下落到E點時的瞬時速度vE =______ m/s（結果保留三位有效數(shù)字）。

②若已知當?shù)刂亓�加速度為g，代入圖3中所測的數(shù)據(jù)進行計算，并將與 進行比較（用題中所給字母表示），即可在誤差范圍內驗證，從O點到E 點的過程中機械能是否守恒。

③某同學進行數(shù)據(jù)處理時不慎將紙帶前半部分損壞，找不到打出的起始點O了，如圖所示。于是他利用剩余的紙帶進行如下的測量：以A點為起點，測量各點到A點的距離h，計算出物體下落到各點的速度v，并作出v2-h圖像。圖5中給出了a、b、c三條直線，他作出的圖像應該是直線_________；由圖像得出，A點到起始點O的距離為_________cm（結果保留三位有效數(shù)字）。

④ 某同學在家里做“驗證機械能守恒定律”的實驗，他設計的實驗裝置如圖6所示，用細線的一端系住一個較重的小鐵鎖（可看成質點），另一端纏系在一支筆上，將筆放在水平桌面的邊上，用較重的書壓住。將鐵鎖拉至與桌面等高處（細線拉直），然后自由釋放。在筆的正下方某合適位置放一小刀，鐵鎖經(jīng)過時，細線立即被割斷，鐵鎖繼續(xù)向前運動，落在水平地面上。測得水平桌面高度為h，筆到鐵鎖的距離為l，筆到鐵鎖落地的水平距離為s。若滿足s2=___________（用l、h表示），即可驗證鐵鎖從釋放至運動到筆的正下方的過程中機械能守恒。

Answer 1