在利用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，如果紙帶上第一個點不夠清晰，可舍去，在后面取一段打點較為清晰的紙帶，同時可以驗證．如圖所示，取O點開始研究，相鄰兩點的間距已量出并標出紙帶上，所用交流電的頻率為50Hz，若重錘的質(zhì)量為1kg．則打點計時器自打下A點開始到打出的F點，重錘重力勢能的減小量為
1.73
1.73
J，動能的增加量為
1.69
1.69
J．（已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2，計算結果保留三位有效數(shù)字）
分析：由EG間距離和時間，求出EG段平均速度，即為F點的瞬時速度，同理可求出A點的速度，從A點開始到打下F點的過程中，重錘重力勢能的減少量△EP=mg?AF，動能的增加量為△Ek=EKF-EKA．
解答：解：物體下落高度為：h=（2.78+3.17+3.54+3.91+4.30）cm=17.7cm=0.177m
重力勢能的減小量等于重力做功，因此有：
△EP=mgh=1kg×9.8m/s2×0.177m=1.73J
勻變速直線運動中，時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：
vA=
xOB
2T
=
(2.40+2.78)cm
2×0.02s
=1.295m/s
vF=
EG
2T
=
(4.30+4.68)cm
2×0.02s
=2.245m/s
△Ek=
1
2
m
v
2
F
-
1
2
m
v
2
A
≈1.69J
故答案為：1.73；1.69．
點評：紙帶問題的處理是力學實驗中常見的問題．我們可以紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度等．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）在利用打點計時器驗證自由下落物體的機械能守恒的實驗中，設在打O點時釋放物體，打點計時器打A點時物體速度為v，OA之間的距離為h，一同學在實驗報告中稱，他測得v=2.38m/s，h=28.76cm，據(jù)此可得：
12
v2=2.832m2/s2，gh=2.818m2/s2，在誤差允許的范圍內(nèi)兩者相等．但老師認為數(shù)據(jù)失實，其理由是
空氣阻力、摩擦影響動能增量應略小于重力勢能減少量
空氣阻力、摩擦影響動能增量應略小于重力勢能減少量
．
（2）某興趣小組為測定一遙控電動小車的額定功率，進行如下實驗：
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為1.0Kg；
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如下圖所示安裝；
③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；
④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設在整個過程中小車所受的阻力恒定）．
在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如下圖乙所示．請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下面兩個問題：
（Ⅰ）電動小車的最大速度為
1.50
1.50
m/s，
（Ⅱ）該電動小車的額定功率為
3.0
3.0
W．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

在利用打點計時器驗證做自由落體運動的物體機械能守恒的實驗中．
（1）需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某小組的同學利用實驗得到的紙帶，共設計了以下四種測量方案，其中正確的是：
A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v；
B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=
2gh
計算出瞬時速度v；
C．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h=
v2
2g
計算出高度h；
D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v．
（2）已知當?shù)刂亓铀俣葹間，使用交流電的頻率為f．在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的五個點A、B、C、D、E，如圖所示．測出A點距離起始點O的距離為s0，A、C兩點間的距離為s1，C、E兩點間的距離為s2，根據(jù)前述條件，如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足關系式
32g(s0+s1)=f2(s1+s2)2
32g(s0+s1)=f2(s1+s2)2
，即驗證了物體下落過程中機械能是守恒的．而在實際的實驗結果中，往往會出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減小量，出現(xiàn)這樣結果的主要原因是
打點計時器對紙帶的阻力做功
打點計時器對紙帶的阻力做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

在利用打點計時器驗證自由下落物體機械能守恒的實驗中，設在打O點時釋放物體，打點計時器打A點時物體速度大小為V，如圖所示，一同學在實驗報告中稱，他測得V=2.36m/s，h=28.76cm，據(jù)此可得：
12
V2=2.785m2/s2，gh=2.718m2/s2，在誤差范圍內(nèi)兩者相等，老師批閱：“數(shù)據(jù)非實驗所得！”其理由是
由于阻力的存在，下落過程中重物勢能的減少量不可能小于其動能的增加量
由于阻力的存在，下落過程中重物勢能的減少量不可能小于其動能的增加量
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)李明同學在利用打點計時器驗證自由下落物體機械能守恒的實驗中記錄的紙帶如圖所示，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰的計數(shù)點間的時間間隔為了，有關距離如圖所標．
（1）打點計時器打下B點時，物體的速度表示式為vB=
 
；
（2）該同學在實驗報告中稱，他測得物體下落高度h  及對應速度v．依據(jù)v和h的數(shù)據(jù)得：
v22
=2.785m2/s2，gh=2.718m2/s2，在誤差范圍內(nèi)兩者相等．
老師批閱：“數(shù)據(jù)非實驗所得!”其理由是
 
．

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