Question

（2007?海門市模擬）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，
（1）選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為起始點(diǎn)（速度為零），A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz交流電，用最小刻度為mm的刻度尺，測(cè)得OA=11.13cm，OB：=17.69cm，Oc=25.90Cm．在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B之間、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重錘的質(zhì)量為m，取g=9.8m/s²，根據(jù)以上數(shù)據(jù)當(dāng)打點(diǎn)針打到B點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減小了

1.734m

這時(shí)它的動(dòng)能是

1.711m

論是：在忽略誤差的情況下，重錘的機(jī)械能守恒．為增加該實(shí)驗(yàn)小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，你認(rèn)為應(yīng)該

可以重復(fù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)或在一次下落過程中測(cè)出多個(gè)位置的速度，比較重物在這些位置上動(dòng)能和勢(shì)能之和．

（2）該同學(xué)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用鉤碼拉動(dòng)紙帶下落時(shí)，加速度比實(shí)際的重力加速度小．為了有效地縮小這個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的加速度與實(shí)際的重力加速度之差，請(qǐng)你提出一個(gè)有效的改進(jìn)方法：

將鉤碼換成大質(zhì)量的重錘

（3）本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)與機(jī)械能守恒存在一定的差距，你在實(shí)驗(yàn)中遇到這種情況時(shí)處理的做法是：

分析誤差原因、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案、改進(jìn)測(cè)量手段．

．

Answer 1

分析：根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而求出B點(diǎn)的動(dòng)能，得出動(dòng)能的增加量．在實(shí)驗(yàn)中阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響，可以將鉤碼換成大質(zhì)量的重錘．

解答：解：（1）重錘重力勢(shì)能的減小量為△E_p=mgh=m×9.8×0.1769J=1.734m．
vB=

xAC

4T

=

0.259-0.1113

0.08

m/s≈1.85m/s，則動(dòng)能Ek=

1

2

mvB2=

1

2

×m×1.852≈1.711m．為增加該實(shí)驗(yàn)小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，應(yīng)該可以重復(fù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)或在一次下落過程中測(cè)出多個(gè)位置的速度，比較重物在這些位置上動(dòng)能和勢(shì)能之和．
（2）將鉤碼換成大質(zhì)量的重錘，可以減小阻力的相對(duì)影響．
（3）實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)與機(jī)械能守恒存在一定的差距，在實(shí)驗(yàn)中遇到這種情況時(shí)處理的做法是分析誤差原因、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案、改進(jìn)測(cè)量手段．
故答案為：（1）1.734m  1.711m，可以重復(fù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)或在一次下落過程中測(cè)出多個(gè)位置的速度，比較重物在這些位置上動(dòng)能和勢(shì)能之和．
（2）將鉤碼換成大質(zhì)量的重錘．
（3）分析誤差原因、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案、改進(jìn)測(cè)量手段．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，以及知道實(shí)驗(yàn)誤差形成的原因．