圖a是《驗證機械能守恒定律》的實驗裝置，圖b為實驗中打出的一條紙帶，O為打出的第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出），打點計時器每隔0.02s打一個點．
精英家教網(wǎng)
（1）若重錘的質(zhì)量為0.5kg，當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，由圖b所給的數(shù)據(jù)可算出（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）：
①從O點下落到B點的過程中，重力勢能減少為
 
 J，②打B點時重錘的動能為
 
J；
（2）試指出造成第（1）問中①②計算不等的原因是
 
．
分析：驗證機械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△Ek=
1
2
mv2間的關(guān)系，所以我們要選擇能夠測h和v的數(shù)據(jù)．
減少的重力勢能△Ep=mgh，增加的動能△Ek=
1
2
mv2，v可由從紙帶上計算出來．
解答：解：（1）①從O點下落到B點的過程中，減少的重力勢能△Ep=mgh=0.5×9.8×17.60×10-2=0.86J
②根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大�。�
vB=
XAC
2T
=
0.2299-0.1579
2×0.02
=1.8m/s
增加的動能△Ek=
1
2
mvB2=
1
2
×0.5×（1.8）2=0.81J
（2）△Ep＞△Ek的原因是由于紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力．
故答案為：（1）0.86，0.81
（2）紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力．
點評：能夠清楚該實驗的工作原理和實驗步驟，熟練應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律來解決紙帶問題是力學實驗中常見的問題，計算要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖1所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為△s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為△t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=
△s
△t

（1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論：
A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度
B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度
C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確
D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：；
（2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律，如圖2．滑塊和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度△s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間△t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：，滑塊獲得的動能表達式為：
1
2
M(
△s
△t
)2
1
2
M(
△s
△t
)2
；

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌的某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為△s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為△t，則遮光片通過光電門的平均速度為v=
△s△t

（1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論：
A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度
B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度
C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確
D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確．
這些討論中，正確的是：
 
；
（2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律．滑塊和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度△s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間△t，這一過程中滑塊減少的重力勢能的表達式為：
 
，滑塊獲得的動能表達式為：
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：058

在做“驗證機械能守定律”的實驗中，若找出的紙帶前段不清楚，但從A～E卻是清楚的，數(shù)據(jù)如圖所示，單位為cm，你能據(jù)此如圖紙帶驗證重物下落過程中機械能是否守恒嗎？要求：

(1)簡述判斷方法；

(2)寫出運算過程．

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：058

在做“驗證機械能守定律”的實驗中，若找出的紙帶前段不清楚，但從A～E卻是清楚的，數(shù)據(jù)如圖所示，單位為cm，你能據(jù)此如圖紙帶驗證重物下落過程中機械能是否守恒嗎？要求：

(1)簡述判斷方法；

(2)寫出運算過程．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年云南省昆明一中高三（上）月考物理試卷（10月份）（解析版） 題型：填空題

氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖1所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為△s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為△t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=
（1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論：
A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度
B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度
C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確
D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：；
（2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律，如圖2．滑塊和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L、遮光片的寬度△s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間△t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：，滑塊獲得的動能表達式為：    ；

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