Question

【題目】驗證機(jī)械能守恒定律的實驗采用重物自由下落的方法:

⑴用公式時對紙帶上起點的要求是____________為此目的，所選擇的紙帶第１、２兩點間距應(yīng)接近____．

⑵若實驗中所用重錘質(zhì)量ｍ＝１kg，打點紙帶如下圖所示，打點時間間隔為0.02s,則記錄B點時,重錘的速度＝____，重錘動能＝__．從開始下落起至Ｂ點，重錘的重力勢能減少量是___，因此可以得出的結(jié)論是___________________________．

(3)即使在實驗操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下，該實驗求得的ΔEP也一定略______ΔEK(填大于或小于)，這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因是_______________________________________。

Answer 1

【答案】 紙帶是打第一個點的瞬間開始自由下落的 2mm 0.59m/s 0.174J 0.176J 重力的作用下，物體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能守恒 大于 重錘下落時受到空氣阻力以及紙帶受到打點計時器的阻力作用，重錘機(jī)械能減小

【解析】（1）用公式時，對紙帶上起點的要求是重錘是從初速度為零開始，

打點計時器的打點頻率為50 Hz，打點周期為0.02 s，重物開始下落后，在第一個打點周期內(nèi)重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點間的距離接近2mm，；

（2）利用勻變速直線運動的推論

，

重錘的動能：

從開始下落至B點，重錘的重力勢能減少量：．

得出的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)，重錘下落過程中動能的增加量等于重力勢能的減少量，重錘下落的機(jī)械能守恒；

（3）重錘下落過程要克服阻力做功，所以重力勢能的減少量一定大于動能的增加量，阻力包括空氣阻力和紙帶與打點計時器限位孔間的摩擦阻力。