在利用重錘自由下落“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，在打出紙帶并測量出第n點(diǎn)到第1點(diǎn)的距離后，用公式vn=ngT（T為打點(diǎn)時間間隔）來計算打第n點(diǎn)時重錘的速度，然后計算重錘動能的增量ΔEk和重錘重力勢能的減少量ΔEp，計算時常出現(xiàn)ΔEk＞ΔEp的結(jié)果，試分析其中的原因.

如果采用〔其中hn+1和hn-1分別是第（n+1）點(diǎn)和（n-1）點(diǎn)到第1點(diǎn)的距離〕來計算vn，又經(jīng)常出現(xiàn)ΔEk＜ΔEp的結(jié)果.其原因又是什么？

解析：用vn=ngT計算速度進(jìn)而計算動能時，已經(jīng)默認(rèn)了物體嚴(yán)格地做自由落體（沒有考慮實(shí)驗(yàn)中誤差）

本題對于ΔEk＞ΔEp，可從如下兩方面進(jìn)行分析：

（1）由于重錘和紙帶受到阻力，它們下落的實(shí)際加速度a將小于重力加速度，而利用重力加速度g來計算速度v=n·g·T，將使得v值偏大.

（2）在先接通電源使打點(diǎn)計時器工作，再讓紙帶從靜止釋放的步驟中，常常容易造成紙帶上記錄下來的最初兩點(diǎn)之間的時間間隔小于0.02 s，計算中仍按0.02 s計算，也將使得速度值v=n·g·T偏大.

從計算原理來看，題中關(guān)于重力勢能的減少量的計算都是正確的，第二種方法計算出的ΔEk也是符合實(shí)際的，出現(xiàn)ΔEk＜ΔEp的原因是由于重錘和紙帶都受到阻力作用，因此機(jī)械能有損失，ΔEp=ΔEk+W（阻力做功），ΔEp＞ΔEk.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）對于高中物理實(shí)驗(yàn)中的幾個實(shí)驗(yàn)的描述中，正確的是
AB
AB

A．在“用單擺測定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，采用累積法測量單擺周期的目的是為了減小測量誤差
B．在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計時器在紙帶上打點(diǎn)的周期與所用交變電流的周期相同
C．在利用重錘自由下落做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須測量重錘的質(zhì)量
D．在“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須直接測量小球的質(zhì)量和速度
（2）在用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，測得擺線的長度為l0、擺球的直徑為d，實(shí)驗(yàn)時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖所示，由圖可得重力加速度的表達(dá)式g=
π2(l0+
d
2
)
4t
2
0
π2(l0+
d
2
)
4t
2
0
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

對于高中物理實(shí)驗(yàn)中的幾個實(shí)驗(yàn)的描述中，正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

在利用重錘自由下落“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50 Hz，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖5-4-3所示.（圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計時器打出的第一個點(diǎn)，A、B、C、D、E分別是每打兩個點(diǎn)取出的計數(shù)點(diǎn)）

圖5-4-3

根據(jù)紙帶要求計算：

（1）若重錘的質(zhì)量為m，則重錘從開始下落到打B點(diǎn)時，減少的重力勢能是多少？

（2）重錘下落到打B點(diǎn)時增加的動能為多大？

（3）從上述數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論？

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科目：高中物理 來源： 題型：

在利用重錘自由下落做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，若打點(diǎn)的紙帶前段不清楚，但從A—E卻是清楚的，B、C、D、E各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離數(shù)據(jù)如圖5-4-4所示，單位為：厘米，你能據(jù)此驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能是否守恒嗎？

圖5-4-4

要求：（1）簡述判斷方法；（2）寫出運(yùn)算過程；（3）得出結(jié)論；（4）寫出A點(diǎn)是第幾個點(diǎn).

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