在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m=200g 的重錘拖著紙帶由靜止開始下落，在下落過程中，打點計時器在紙帶上打出一系列的點．在紙帶上選取三個相鄰計數(shù)點A、B和C，相鄰計數(shù)點時間間隔為0.100s，O為重錘開始下落時記錄的點，各計數(shù)點到O點的距離如圖所示，長度單位是cm，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭為9.80m/s2．

（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，重錘下落的速度vB=
2.91
2.91
m/s（保留三位有效數(shù)字）；
（2）從打下計數(shù)點O到打下計數(shù)點B的過程中，重錘重力勢能減小量△Ep=
0.856
0.856
J，重錘動能增加量△EK=
0.847
0.847
J（保留三位有效數(shù)字）；
（3）即使在實驗操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理均正確的前提下，該實驗求得的△Ep通常略大于△Ek，這是由于實驗存在系統(tǒng)誤差，該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因是：
重錘下落時系統(tǒng)受到阻力的影響，重錘機(jī)械能減小．（說出空氣阻力及其他原因，只要合理就得分）
重錘下落時系統(tǒng)受到阻力的影響，重錘機(jī)械能減�。ㄕf出空氣阻力及其他原因，只要合理就得分）
．
分析：實驗原理是：比較減少的重力勢能和增加的動能之間的關(guān)系，減少的定能：mgh，增加的動能：
1
2
mv2，其中v可在紙帶上求出，正常情況下：減少的重力勢能要大于增加的動能，原因是：在重錘下落過程中系統(tǒng)受到阻力的影響，重錘機(jī)械能減�。�
解答：解：（1）B點時AC兩點的中間時刻：vB=
xAC
2T
=
0.5815
0.200
=2.91m/s
（2）重錘重力勢能減小量：△Ep=mgh=0.2×10×0.4368=0.856J
重錘動能增加量△EK=
1
2
mv2=
1
2
×0.2×2.912=0.847J
（3）減少的重力勢能要大于增加的動能，原因是：在重錘下落過程中系統(tǒng)受到阻力的影響，重錘機(jī)械能減�。ㄗ枇χ饕牵杭垘c打點計時器之間的摩擦以及空氣阻力）
故答案為：（1）2.91
（2）0.856；0.847
（3）在重錘下落過程中系統(tǒng)受到阻力的影響，重錘機(jī)械能減小．
點評：紙帶的處理在高中實驗中用到多次，需要牢固的掌握．實驗原理是比較減少的重力勢能和增加的動能之間的關(guān)系，圍繞實驗原理記憶實驗過程和出現(xiàn)誤差的原因．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

下列有關(guān)高中物理實驗的描述中，正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

電磁打點計時器是一種計時裝置，請根據(jù)以下電磁打點計時器的相關(guān)實驗回答下列問題：
在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量
m=lkg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示，相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.02s，長度單位為cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2：那么：
①紙帶的
左
左
端與重物相連（填“左”或“右”）．
②從起點O到打下計數(shù)點B的過程中，重力勢能的減小量為△EP=
0.47
0.47
J，物體動能的增加量AEk=
0.46
0.46
  J．（計算結(jié)果取兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，把質(zhì)量為50g的鉤碼固定在紙帶下端，讓紙帶穿過打點計時器，接通電源，松開紙帶，讓鉤碼自由下落，在紙帶上打下一系列的點，用刻度尺測量起點O到各點的距離，并知道交流電源的頻率為50Hz，空氣阻力不可忽略．由上述數(shù)據(jù)，在此實驗中可以做到
BC
BC

A．測出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊木_值         B．計算出紙帶上某點對應(yīng)的鉤碼的動能
C．計算鉤碼在下落過程中受到的合外力    D．準(zhǔn)確地驗證機(jī)械能守恒定律．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，若按實驗要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量，量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離如圖所示．
①紙帶的
左
左
（選填：左、右）端與重物相連．
②選擇紙帶時，要求打出的第1、2兩點間距約為2mm，其理由是重物的運動可視為
自由落體運動
自由落體運動
運動．
③打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度VB=
0.98m/s
0.98m/s
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗中，
（1）電磁打點計時器與電源相接，圖甲中接線正確的是
 
（填“A”或“B”）；
（2）已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，經(jīng)正確操作后獲得的一條紙帶如圖乙所示，x1、x2、x3…x7、x8為各個點跡的坐標(biāo)，請寫出從計數(shù)點C到計數(shù)點D兩點間對應(yīng)運動過程中重錘m的動能變化量的表達(dá)式
 
，勢能變化量的表達(dá)式
 
；
（3）比較重錘m動能變化量和勢能變化量會得出什么結(jié)果？產(chǎn)生的原因是什么？
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