Question

8．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）動(dòng)能增加量略小于重力勢(shì)能減少量的主要原因是C（填選項(xiàng)）．
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．重物下落受到阻力
D．重物的實(shí)際末速度大于計(jì)算值
（2）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(mén)，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，則G點(diǎn)的速度表達(dá)式為V_G=$\frac{irb1r3p_{7}-y33k69g_{5}}{2T}$，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)它們滿足關(guān)系v_G²-v_B²=2gh時(shí)，機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析 該實(shí)驗(yàn)的誤差主要來(lái)源于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在．紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度．從而求出動(dòng)能．若增加的動(dòng)能等于減小的重力勢(shì)能，則機(jī)械能守恒．

解答 解：（1）在該實(shí)驗(yàn)中，由于摩擦力、空氣阻力等阻力的存在，重錘減小的重力勢(shì)能總是稍稍大于重錘動(dòng)能的增加量，若重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加量，而且比較明顯，就要考慮阻力太大的原因，故C正確；
（2）在勻變速直線運(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，因此有：
v_G=$\frac{fbormti_{7}-for61on_{5}}{2T}$，
若從B到G機(jī)械能守恒，則$\frac{1}{2}$mv_B²+mgh=$\frac{1}{2}$mv_G²，即v_G²-v_B²=2gh，
所以當(dāng)v_G²-v_B²=2gh時(shí)，機(jī)械能守恒．
故答案為：（1）C；（2）$\frac{q6wanms_{7}-1osycyd_{5}}{2T}$；（3）v_G²-v_B²=2gh．

點(diǎn)評(píng) 要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和能量守恒，熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題；重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．