Question

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz．查得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g=9.80m/s²，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)量時(shí)各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺的讀數(shù)如圖所示．圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)，則重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，求；（重物質(zhì)量為m）

（1）重力勢(shì)能減小量△E_P=

1.911m

J．
（2）動(dòng)能的增加量△E_K=

1.89

J．
（3）根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論

在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重錘減小的重力勢(shì)能等于其動(dòng)能的增加，驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律

，
（4）產(chǎn)生誤差的主要原因是

重錘在下落時(shí)要受到阻力作用（對(duì)紙帶的摩擦力、空氣阻力），必須克服阻力做功，減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能加上克服阻力所做的功．

（注意：結(jié)果保留四位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：該實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，是在知道原理的情況下進(jìn)行驗(yàn)證，因此求出物體下落時(shí)重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等即可驗(yàn)證，但是由于存在誤差，物體下落時(shí)克服阻力做功，因此重力勢(shì)能的減小量略大于動(dòng)能的增加量．

解答：解：（1）重力勢(shì)能的減小量為：△E_P=mgh_OB=1.911m（J）
故答案為：1.911m．
（2）B點(diǎn)時(shí)的速度為vB=

hAC

2T

=1.944（m/s）
重錘下落到B點(diǎn)時(shí)增加的動(dòng)能為：△EkB=

1

2

m

v

2 B

=1.89m（J）
故答案為：1.89m．
（3）根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以得出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
故答案為：在允許的范圍內(nèi)，重錘減小的重力勢(shì)能等于其動(dòng)能的增加，驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．
（4）重錘減小的重力勢(shì)能略大于其增加的動(dòng)能，其原因是重錘在下落時(shí)要受到阻力作用（對(duì)紙帶的摩擦力、空氣阻力），必須克服阻力做功，減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能加上克服阻力所做的功．
故答案為：重錘在下落時(shí)要受到阻力作用（對(duì)紙帶的摩擦力、空氣阻力），必須克服阻力做功，減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能加上克服阻力所做的功．

點(diǎn)評(píng)：通過(guò)該題理解驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)原理，提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/div>