13. 某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验.
(1)甲同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,将电火花计时器固定在铁架台上,把纸带的下端固定在重锤上,纸带穿过电火花计时器,上端用纸带夹夹住,接通电源后释放纸带,纸带上打出一系列的点,所用电源的频率为50 Hz,实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点.纸带连续的计时点A、B、C、D至第1个点O的距离如图2所示,已知重锤的质量为1.00 kg,当地的重力加速度为g=9.8 m/s
2,从起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为
=
_________J,重锤动能的增加量为ΔE
k=
_________J,从以上数据可以得到的结论是
______________.(结果保留3位有效数字).
(2)乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度.他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度
v,以
h为横轴,以
v2为纵轴画出了如图3所示的图线.由于图线明显偏离原点,若测量和计算都没有问题,其原因可能是
___________________.乙同学测出该图线的斜率为
k,如果阻力不可忽略,则当地的重力加速度
g_____k(选填“大于”、“等于”或“小于”).
(3)丙同学用如图4所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离
L,窄遮光板的宽度为
d,窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为
t1、
t2,经分析讨论,由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小,为此还需测量的物理量是
_______________,机械能守恒的表达式为
_______________________.