在利用重錘自由下落“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，在打出紙帶并測(cè)量出第n點(diǎn)到第1點(diǎn)的距離后，用公式vn=ngT（T為打點(diǎn)時(shí)間間隔）來(lái)計(jì)算打第n點(diǎn)時(shí)重錘的速度，然后計(jì)算重錘動(dòng)能的增量ΔEk和重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp，計(jì)算時(shí)常出現(xiàn)ΔEk＞ΔEp的結(jié)果，試分析其中的原因.

如果采用〔其中hn+1和hn-1分別是第（n+1）點(diǎn)和（n-1）點(diǎn)到第1點(diǎn)的距離〕來(lái)計(jì)算vn，又經(jīng)常出現(xiàn)ΔEk＜ΔEp的結(jié)果.其原因又是什么？

解析：用vn=ngT計(jì)算速度進(jìn)而計(jì)算動(dòng)能時(shí)，已經(jīng)默認(rèn)了物體嚴(yán)格地做自由落體（沒(méi)有考慮實(shí)驗(yàn)中誤差）

本題對(duì)于ΔEk＞ΔEp，可從如下兩方面進(jìn)行分析：

（1）由于重錘和紙帶受到阻力，它們下落的實(shí)際加速度a將小于重力加速度，而利用重力加速度g來(lái)計(jì)算速度v=n·g·T，將使得v值偏大.

（2）在先接通電源使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，再讓紙帶從靜止釋放的步驟中，常常容易造成紙帶上記錄下來(lái)的最初兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔小于0.02 s，計(jì)算中仍按0.02 s計(jì)算，也將使得速度值v=n·g·T偏大.

從計(jì)算原理來(lái)看，題中關(guān)于重力勢(shì)能的減少量的計(jì)算都是正確的，第二種方法計(jì)算出的ΔEk也是符合實(shí)際的，出現(xiàn)ΔEk＜ΔEp的原因是由于重錘和紙帶都受到阻力作用，因此機(jī)械能有損失，ΔEp=ΔEk+W（阻力做功），ΔEp＞ΔEk.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）對(duì)于高中物理實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的描述中，正確的是
AB
AB

A．在“用單擺測(cè)定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，采用累積法測(cè)量單擺周期的目的是為了減小測(cè)量誤差
B．在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)的周期與所用交變電流的周期相同
C．在利用重錘自由下落做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須測(cè)量重錘的質(zhì)量
D．在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須直接測(cè)量小球的質(zhì)量和速度
（2）在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得擺線的長(zhǎng)度為l0、擺球的直徑為d，實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，由圖可得重力加速度的表達(dá)式g=
π2(l0+
d
2
)
4t
2
0
π2(l0+
d
2
)
4t
2
0
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

對(duì)于高中物理實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的描述中，正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在利用重錘自由下落“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50 Hz，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖5-4-3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、E分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)）

圖5-4-3

根據(jù)紙帶要求計(jì)算：

（1）若重錘的質(zhì)量為m，則重錘從開(kāi)始下落到打B點(diǎn)時(shí)，減少的重力勢(shì)能是多少？

（2）重錘下落到打B點(diǎn)時(shí)增加的動(dòng)能為多大？

（3）從上述數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在利用重錘自由下落做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，若打點(diǎn)的紙帶前段不清楚，但從A—E卻是清楚的，B、C、D、E各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離數(shù)據(jù)如圖5-4-4所示，單位為：厘米，你能據(jù)此驗(yàn)證重物下落過(guò)程中機(jī)械能是否守恒嗎？

圖5-4-4

要求：（1）簡(jiǎn)述判斷方法；（2）寫(xiě)出運(yùn)算過(guò)程；（3）得出結(jié)論；（4）寫(xiě)出A點(diǎn)是第幾個(gè)點(diǎn).

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