Question

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80 m/s².某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖7-8-5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分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn).根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí).

圖7-8-5

（1）重力勢(shì)能的減少量為多少？

（2）動(dòng)能的增加量是多少？

（3）根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)可得出什么結(jié)論？產(chǎn)生誤差的主要原因是什么？

Answer 1

（1）重力勢(shì)能的減少量為：ΔE_p減=mgh_OB=m×9.8×0.195 J=1.911m J.

（2）重錘下落到B點(diǎn)時(shí)的速度：

所以重錘從開(kāi)始到下落到B點(diǎn)增加的動(dòng)能為：.

（3）從（1）（2）中計(jì)算的數(shù)據(jù)得出在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)重錘減少的重力勢(shì)能等于其動(dòng)能的增加，機(jī)械能守恒.

重錘減少的重力勢(shì)能略大于其增加的動(dòng)能，原因：重錘在下落時(shí)要受到阻力.

解析:

本題以課本實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力、數(shù)據(jù)處理及誤差分析能力，理解實(shí)驗(yàn)原理是本題突破的關(guān)鍵.

據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求得某點(diǎn)瞬時(shí)速度”是本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵，也是今后有關(guān)對(duì)“利用紙帶獲取信息，處理問(wèn)題”考查的熱點(diǎn)，是注重能力考查的重要命題點(diǎn).