在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，所用電源的頻率為50 Hz.某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時各計數(shù)點對應刻度尺上的讀數(shù)如圖7-8-2所示.(圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C、D、E分別是每打兩個點取出的計數(shù)點)

圖7-8-2

根據(jù)紙帶要求計算：

(1)若重錘的質量為m，則重錘從開始下落到打B點時，減少的重力勢能是多少?

(2)從重錘下落到打B點時增加的動能有多大?

(3)從(1)(2)數(shù)據(jù)可得出什么結論?產(chǎn)生誤差的主要原因是什么?

解析：(1)重錘從開始下落到打B點時減少的重力勢能為：ΔEp減=mgh=mg=9.8×0.1950 m J=1.911m J.

(2)從重錘下落到打B點時的速度為

    vB=(sAB+sBC)/2T=(0.07+0.085 5)/(2×0.04) m/s=1.944 m/s

    則物體從開始下落到打B點增加的動能為

    ΔEk增=mvb2/2=(1.944)2m/2=1.89m J.

(3)從(1)(2)可以得出在實驗誤差允許范圍內(nèi)重錘重力勢能的減少等于其動能的增加，機械能守恒.

    重錘減少的重力勢能略大于其增加的動能的原因是：重錘在下落時要受到阻力的作用(打點計時器對紙帶的摩擦阻力、空氣阻力等).重錘克服阻力做功要損失一部分機械能.

答案：(1)1.911m J  (2)1.89m J  (3)略


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）現(xiàn)行高中物理教材的學生實驗中，提供了重錘線的是
AC
AC

A、研究平拋物體的運動    B、驗證機械能守恒定律
C、驗證動量守恒定        D、用單擺測定重力加速度
（2）在利用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中：若打點計時器所接交流電的頻率為50赫茲，甲、乙兩條實驗紙帶，如圖1所示，應選
甲
甲
紙帶好．若已測得點2到4間距離為s1，點0到3間距離為s2，打點周期為T，驗證重物開始下落到打點計時器打下點3這段時間內(nèi)機械能守恒，s1、s2和T應滿足的關系為T=
S1
2
2gS2
S1
2
2gS2
．

（3）影響物質材料電阻率的因素很多．一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高增大，而半導體材料的電阻率則隨溫度的升高而減小．某校研究性學習小組為了研究某種導電材料的導電特性，他們用該種材料制作成電阻值較小的線狀元件z做實驗，所用電壓表的量程為3V，電流表的量程為3A，測得元件Z中的電流與相應電壓的9組數(shù)據(jù)標在I-U圖上．
①他們進行實驗應選用的實物電路圖是圖2中的
C
C
．

②在交流評價過程中某同學提出，有2組實驗數(shù)據(jù)存在明顯的錯誤，你認為是
C、D
C、D
（只需填上與該數(shù)據(jù)對應的點O、A、B…）
③請在圖3上畫出元件Z的伏安特性曲線，判斷元件Z是
半導體
半導體
材料（“金屬”或“半導體”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?成都二模）（1）在驗證“機械能守恒定率”的試驗中：
①下面敘述正確的是
AB
AB
（填序號字母）
A．選用的重物的體積應當小一些
B．操作時應先通電再釋放紙帶
C．應該選用點跡清晰，且第一、二兩點間的距離接近2mm的紙帶進行分析
D．電磁打點計時器都應接在電壓為20V的交流電源上
②實驗室有下列器材可供選用：鐵架臺，電磁打點計時器（包括復寫紙），紙帶，停表，低壓交流電源（帶開關），導線，天平，刻度尺．
其中不必要的器材有
停表，天平
停表，天平
；缺少的器材是
重物
重物
．
（2）某同學想測某個電阻的電阻值Rx（約為130Ω），為此他找來下列器材：
A．電流E：電動勢約為1.5V，內(nèi)阻可忽略不計
B．電流表A1：量程為0～10mA，內(nèi)電阻r1=10Ω
C．電流表A2：量程為0～20mA電阻r2約為5Ω
D．定值電阻R0：阻值R0=90Ω
E．滑動變阻器R1：最大阻值為20Ω
F．滑動變阻器R2：最大阻值為1000Ω
G．單刀單擲開關S，導線若干
①該同學的設計思路是：先將其中一只電流表改裝成電壓表，然后利用伏安法測出Rx．為了盡量準確的測出Rx的阻值，請你根據(jù)找到的器材和該同學的設計思路，在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖，并標出器材符號．
②你所選用的滑動變阻器是
R1
R1
（填器材序號字母或器材符號）．
③若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，則Rx的表達式為：Rx=
I1(R0+r1)
I2-I1
I1(R0+r1)
I2-I1
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組想利用圖（甲）所示的單擺裝置來驗正機械能守恒定，但需要先測定當?shù)氐闹亓铀俣龋麄儚膶嶒炇艺襾砹巳鐖D（乙）所示的實驗器材．
（1）在測量當?shù)氐闹亓铀俣葧r，除器材a、c外，還應選擇的器材有
 
（填器材下的字母）．若測量過程中懸點松動，則測出的重力加速度
 
真實重力加速度（填“大于、等于或小于”）．
（2）用游標卡尺測量擺球的直徑時讀數(shù)如圖所示，則小球的直徑為
 
 cm．
（3）重力加速度測出后，繼續(xù)驗證擺球的機械能是否守恒，需要的器材有
 
（填器材下的字母）．取最低點D處為零勢面，橫坐標h為小球離最低點的高度，縱坐標E為小球的動能或勢能（m為小球的質量）．推據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)，處理后得到圖（丙）所示的實驗圖象，經(jīng)分析后可以得出的結論是：
 
．精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源：2012年浙江省溫州市高考物理適應性訓練（二）（解析版） 題型：解答題

某實驗小組想利用圖（甲）所示的單擺裝置來驗正機械能守恒定，但需要先測定當?shù)氐闹亓铀俣龋麄儚膶嶒炇艺襾砹巳鐖D（乙）所示的實驗器材．
（1）在測量當?shù)氐闹亓铀俣葧r，除器材a、c外，還應選擇的器材有______（填器材下的字母）．若測量過程中懸點松動，則測出的重力加速度______真實重力加速度（填“大于、等于或小于”）．
（2）用游標卡尺測量擺球的直徑時讀數(shù)如圖所示，則小球的直徑為______ cm．
（3）重力加速度測出后，繼續(xù)驗證擺球的機械能是否守恒，需要的器材有______（填器材下的字母）．取最低點D處為零勢面，橫坐標h為小球離最低點的高度，縱坐標E為小球的動能或勢能（m為小球的質量）．推據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)，處理后得到圖（丙）所示的實驗圖象，經(jīng)分析后可以得出的結論是：______．

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