Question

4．如圖為探究機(jī)械能守恒的實驗原理圖，請回答：
（1）實驗產(chǎn)生誤差的原因有重錘的質(zhì)量不夠大；紙帶與打點計時器夾之間存在摩擦力等．（任寫1條）
（2）請簡單敘述如何驗證機(jī)械能守恒．首先，盡量選擇第一點和第二點之間的距離為2mm的地方，然后任意選擇一點較遠(yuǎn)的位置，通過紙帶計算的方法算出速度$v=\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$，在量出初始點到最遠(yuǎn)點的距離h，此后，只要近似滿足gh=$\frac{1}{2}{v}^{2}$即可驗證機(jī)械能守恒．．（注：請包含必要的公式、文字說明）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理確定產(chǎn)生誤差的原因．實驗中通過驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等驗證機(jī)械能守恒，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出瞬時速度，從而得出動能的增加量．

解答 解：（1）實驗中，由于阻力的存在，重錘質(zhì)量不夠大時，阻力的影響較大，會產(chǎn)生誤差．紙帶與打點計時器直接的存在摩擦力也會產(chǎn)生誤差．
（2）首先，盡量選擇第一點和第二點之間的距離為2mm的地方，然后任意選擇一點較遠(yuǎn)的位置，通過紙帶計算的方法算出速度$v=\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$，在量出初始點到最遠(yuǎn)點的距離h，此后，只要近似滿足gh=$\frac{1}{2}{v}^{2}$即可驗證機(jī)械能守恒．
故答案為：（1）重錘的質(zhì)量不夠大；紙帶與打點計時器夾之間存在摩擦力等．
（2）首先，盡量選擇第一點和第二點之間的距離為2mm的地方，然后任意選擇一點較遠(yuǎn)的位置，通過紙帶計算的方法算出速度$v=\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$，在量出初始點到最遠(yuǎn)點的距離h，此后，只要近似滿足gh=$\frac{1}{2}{v}^{2}$即可驗證機(jī)械能守恒．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，會通過原理確定操作的步驟，以及知道實驗中誤差的來源，難度不大．