Question

在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）產(chǎn)生誤差的主要原因是

 

．
A．重物下落的實(shí)際距離大于測(cè)量值
B．重物下落的實(shí)際距離小于測(cè)量值
C．重物的實(shí)際末速度v大于gt
D．重物的實(shí)際末速度v小于gt
（2）甲、乙、丙三位同學(xué)分別得到A、B、C三條紙帶，它們的前兩個(gè)點(diǎn)間的距離分別是1.0mm、1.9mm、4.0mm．那么一定存在操作誤差的同學(xué)是

 

錯(cuò)誤的原因是

 

（3）有一條紙帶，各點(diǎn)距A點(diǎn)的距離分別為d₁，d₂，d₃，…，如圖所示，各相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g．要用它來(lái)驗(yàn)證B和G兩點(diǎn)處機(jī)械能是否守恒，可量得BG間的距離h=

 

，B點(diǎn)的速度表達(dá)式為v_B

 

，G點(diǎn)的速度表達(dá)式為v_G

 

，若B點(diǎn)和G點(diǎn)的速度v_B、v_G和BG間的距離h均為已知量，則當(dāng)

 

=

 

時(shí)，機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析：（1）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因是：存在空氣阻力或者限位孔和紙帶之間存在摩擦；
（2）當(dāng)物體自由下落時(shí)，第一、二兩點(diǎn)之間的距離為：h=

1

2

gt²≈2mm，由此可得出正確結(jié)果；
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以得出B、G兩點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小，根據(jù)功能關(guān)系可得出正確表達(dá)式．

解答：解：（1）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因是：存在空氣阻力或者限位孔和紙帶之間存在摩擦，使得加速度小于重力加速度，則實(shí)際的速度v小于gt．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．
故選：D．
（2））當(dāng)物體自由下落時(shí)，第一、二兩點(diǎn)之間的距離為：h=

1

2

gt²≈2mm，由此可知乙同學(xué)的紙帶最為理想，丙同學(xué)所得出的紙帶，開始兩點(diǎn)之間的距離明顯大小2mm，著說(shuō)明他在操作過(guò)程中開始打點(diǎn)時(shí)，紙帶已經(jīng)具有了速度，可能原因是先釋放重物，后接通電源（或釋放紙帶初速度不為零等）．
（3）由圖可知BG間的距離：h=d₆-d₁ 
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，得出B、G兩點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小分別為：
v_B=

d2

2T

vG=

d7-d5

2T

當(dāng)動(dòng)能的增加量等于勢(shì)能的減小量時(shí)，即：
mgh=

1

2

m

v

2 G

-

1

2

m

v

2 B

即：2g(d6-d1)=

v

2 G

-

v

2 B

=

(d7-d5)2

4T2

-

d 2 2

4T2

故答案為：（1）D，（2）丙，先釋放重物，后接通電源（或釋放紙帶初速度不為零等），（3）d₆-d₁，

d2

2T

，

d7-d5

2T

，2g（d₆-d₁），

(d7-d5)2

4T2

-

d 2 2

4T2

．

點(diǎn)評(píng)：解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵是正確理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，正確利用所學(xué)物理規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，熟練應(yīng)用物理基本規(guī)律，因此這點(diǎn)在平時(shí)訓(xùn)練中要重點(diǎn)加強(qiáng)．