利用下圖

(a)所示的裝置做驗證機械能守恒定律的實驗，按正確的實驗操作得到幾條打上點跡的紙帶．通常要求從其中挑選頭兩點(即0、1兩點)間距離接近2 mm的紙帶進行測量．但一位同學未按此要求，卻選取了一條操作正確、點跡清楚，但頭兩點(0與1點)間的距離明顯小于2 mm的紙帶進行標點(標出0、1、2、3…等各實際點跡)、測量(測出各點與O點的高度差h1、h2、h3…)，見上圖(b)，那么能否用它正確計算比較點n位置處的動能與重力勢能的對應(yīng)關(guān)系(n＝2，3，4…)，即能否驗證＝mghn？________，理由是________，列出點n處瞬時速度的計算式(應(yīng)用從紙帶上讀取的數(shù)據(jù))vn＝________．

答案：
解析：

　　答案：能；因為運動性質(zhì)仍為自由落體運動，只要將n＝1的位置除外即可．

　　解析：本題的實驗過程要求先接通電源，開動打點計時器，在紙帶上記下初始位置．然后將紙帶、重錘系統(tǒng)適時地無初速釋放使之自由下落．所謂“適時”，最理想的情況是在振針剛好打在紙帶上的一瞬間釋放，紙帶上的頭兩點的間隔就是自由落體在第一個0.02 s內(nèi)下落的位移，即h1＝＝×9.8×(0.02)2 m＝1.96 mm≈2 mm．

　　但這種情況的機會很少，通常是在振針兩次敲擊紙帶之間的某時刻松手釋放．但只要是無初速釋放，運動性質(zhì)仍然是自由落體，只是紙帶上頭兩點之間距離h．因所經(jīng)歷的時間小于0.02 s而較2 mm要短些．因此完全可以用它進行驗證機械能守恒的計算，即比較點n位置的動能與重力勢能減少量mghn的等量關(guān)系．同樣道理，因下落高度h和速度都不能用理論計算值，而只能用實際測量值，故不從第一點開始，如從第3點到第8點之間的紙帶也能驗證機械能是否守恒，只要計算出勢能減小量是否等于對應(yīng)的動能增加量即可．


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)小昕所在的實驗小組利用圖a 所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，打出的紙帶如圖b所示，O點速度為零，A、B、C、D、E、F是打出的連續(xù)的點，已知交流電的周期為T，BC間距離為s1，CD 間距離為s2，DE間距離為s3，EF間距離為s4．
（1）對于該實驗，以下說法正確的是
 

A．應(yīng)該用天平測量重物的質(zhì)量
B．應(yīng)該用秒表測量重物下落的時間
C．選擇重錘時，應(yīng)該選擇質(zhì)量和體積都較大的
D．如果用電磁打點計時器，不能用4節(jié)干電池（一節(jié)干電池的電壓為1.5V）供電，只能接4-6V的交流電源
E．在作勻速圓周運動的“神舟十號飛船”中，“王亞平”可以用圖a裝置來驗證機械能守恒定律
F．實驗時，應(yīng)該先閉合電源再松開紙帶
G．實驗時，要從幾條打上點的紙帶中挑選第一、第二兩點之間的距離接近2cm且點跡清晰的紙帶進行測量．
（2）小華所在的實驗小組則用該實驗裝置來驗證動能定理，若還知道當?shù)氐闹亓铀俣葹間，但紙帶B之前的點（不包含B點）模糊不清，請用題目所給的條件，寫出驗證動能定理的符號表達式：
 
（用題干所給的符號表示）．實際上，在實驗中總有重力所做的功WG
 
△EK（動能的變化量）（填“＞，=，＜”），其原因是：
 
．
（3）小明所在的實驗小組則用該實驗裝置，采用作圖法來驗證機械能守恒定律，如果以v2為縱軸，以h（h為各點到初始點O的距離）為橫軸，下圖ABCD選項中是四個同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的v2-h圖線，則正確的圖象是：
 
，根據(jù)正確的v2-h圖線，該圖線的斜率等于
 

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（4）小紅所在的實驗小組則利用該實驗裝置打出的紙帶，還測出當?shù)氐闹亓铀俣�，其符號表達式為 g=
 
（用題干所給的符號表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如下圖(a)所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下來．現(xiàn)利用圖(b)所示的裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0×10－2 s和4.0×10－3 s．用精度為0.05 mm的游標卡尺測量滑塊的寬度為d，其示數(shù)如圖(c)所示．

 (1)滑塊的寬度d＝________cm.

(2)滑塊通過光電門1時的速度v1＝________m/s，滑塊通過光電門2時的速度v2＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)由此測得的瞬時速度v1和v2只是一個近似值，它們實質(zhì)上是通過光電門1和2時的________，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將________的寬度減小一些．

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科目：高中物理 來源： 題型：

光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如下圖(a)所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下來．現(xiàn)利用圖(b)所示的裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0×10－2 s和4.0×10－3 s．用精度為0.05 mm的游標卡尺測量滑塊的寬度為d，其示數(shù)如圖(c)所示．

 (1)滑塊的寬度d＝________cm.

(2)滑塊通過光電門1時的速度v1＝________m/s，滑塊通過光電門2時的速度v2＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)由此測得的瞬時速度v1和v2只是一個近似值，它們實質(zhì)上是通過光電門1和2時的________，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將________的寬度減小一些．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年廣東省實驗中學高一下學期期末考試物理試卷（帶解析） 題型：實驗題

小昕所在的實驗小組利用圖a 所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，打出的紙帶如圖b所示，O點速度為零，A、B、C、D、E、F是打出的連續(xù)的點，已知交流電的周期為T，BC間距離為s1,CD 間距離為s2,DE間距離為s3，EF間距離為s4。

（1）對于該實驗，以下說法正確的是：                    
A. 應(yīng)該用天平測量重物的質(zhì)量
B．應(yīng)該用秒表測量重物下落的時間
C．選擇重錘時，應(yīng)該選擇質(zhì)量和體積都較大的
D．如果用電磁打點計時器，不能用4節(jié)干電池（一節(jié)干電池的電壓為1.5V）供電，只能接4-6V的交流電源
E．在作勻速圓周運動的“神舟十號飛船”中，“王亞平”可以用圖a裝置來驗證機械能守恒定律
F. 實驗時，應(yīng)該先閉合電源再松開紙帶
G．實驗時，要從幾條打上點的紙帶中挑選第一、第二兩點之間的距離接近2cm且點跡清晰的紙帶進行測量。
（2）小華所在的實驗小組則用該實驗裝置來驗證動能定理，若還知道當?shù)氐闹亓铀俣葹間,但紙帶B之前的點（不包含B點）模糊不清，請用題目所給的條件，寫出驗證動能定理的符號表達式：                        （用題干所給的符號表示） 。實際上，在實驗中總有重力所做的功       （動能的變化量）（填“> ,= ，<”），其原因是：                                 。
（3）小明所在的實驗小組則用該實驗裝置，采用作圖法來驗證機械能守恒定律，如果以v2為縱軸，以h（h為各點到初始點O的距離）為橫軸，下圖ABCD選項中是四個同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的v2—h圖線，則正確的圖像是：      ，根據(jù)正確的v2—h圖線，該圖線的斜率等于                 

（4）小紅所在的實驗小組則利用該實驗裝置打出的紙帶，還測出當?shù)氐闹亓铀俣�，其符號表達式為 g=                      （用題干所給的符號表示）。

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