在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如下．其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)．該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位cm）．該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對應(yīng)的物體的瞬時(shí)速度，則該段重錘重力勢能的減少量為
1.22m
1.22m
，而動能的增加量為
1.20m
1.20m
，（均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m
表示）．這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量
大于
大于
動能的增加量，原因是
紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦，有空氣阻力
紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦，有空氣阻力
．
分析：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，從而得出動能的增加量，根據(jù)重錘下落的高度求出重力勢能的減小量．由于物體下落的過程中不可避免的存在摩擦，因此物體的重力勢能不可能完全轉(zhuǎn)化為物體的動能，計(jì)算結(jié)果總是重力勢能的減少量大于動能的增加量．
解答：解：O到B下降的高度為0.1242m，則重力勢能的減小量：△Ep=mgh=m×9.8×0.1242J=1.22mJ．
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，可得B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：
vB=
xAC
2T
=
(15.70-9.51)cm
2×0.02s
≈1.55m/s
動能的增加量為：△Ek=
1
2
m×(1.55)2=1.20mJ
由于紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間，物體與空氣之間不可避免的存在誤差，因此物體的重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為動能，因此計(jì)算結(jié)果總是重力勢能的減少量大于動能的增加量．
故答案為：1.22m，1.20m，大于，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦，有空氣阻力．
點(diǎn)評：紙帶問題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題．我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動的瞬時(shí)速度和加速度，這是紙帶法實(shí)驗(yàn)中考查的重點(diǎn)．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）所用重錘的質(zhì)量m=1.0kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率50Hz，打下的紙帶如右圖所示（圖中的數(shù)據(jù)為從起始點(diǎn)O到該點(diǎn)的距離），則 在打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB=
0.79
0.79
m/s，重錘的動能EkB=
0.31
0.31
J，從開始下落到打B點(diǎn)時(shí)，重錘的勢能減小量△Ep=
0.32
0.32
J（取兩位有效數(shù)字）．
（2）根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以v2為縱軸，以h為橫軸，畫出的圖線應(yīng)是圖所示中的哪個(gè)
C
C


（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)EkB和△Ep可以得到的結(jié)論是：
在誤差允許范圍內(nèi)機(jī)械能守恒
在誤差允許范圍內(nèi)機(jī)械能守恒
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?黃島區(qū)模擬）某同學(xué)在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，進(jìn)行了以下步驟：
a．把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在低壓交流電源上；
b．將連有重物的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，提穩(wěn)紙帶；
c．釋放紙帶，然后接通電源開關(guān)，打出一條紙帶；
d．更換紙帶，重復(fù)b、c步驟，選出點(diǎn)跡清晰符合要求的紙帶；
e．用公式v=
2gh
求出速度，驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．
（1）在以上的操作中，你認(rèn)為存在錯(cuò)誤的步驟是
c、e
c、e
（只填步驟前序號）．
（2）在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)重錘減小的重力勢能總是大于增加的動能，其主要是因?yàn)橹劐N下落過程中存在阻力的原因．現(xiàn)用該裝置測定平均阻力的大小，為此選擇了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的三個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)A、B、C為計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示．測得A、B、C到O的距離分別為s1、s2、s3．已知打帶計(jì)時(shí)器所用的交流電源頻率為f，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，還需測量的物理量是
重錘的質(zhì)量m
重錘的質(zhì)量m
（用文字及符號表示）．用這些物理量及已知量，表示重錘下落過程中受到的平均阻力大小為
m[g-(s3+s1-2s2)f2]
m[g-(s3+s1-2s2)f2]
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖．其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源頻率為50Hz，該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離分別為9.51cm、12.42cm、15.7cm．
①這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是
 
cm，應(yīng)記作
 
cm．
②若落體質(zhì)量為0.1Kg，該同學(xué)用它在OB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，則該過程落體重力勢能的減少量為
 
J，動能的增加量為
 
J．（均保留3位有效數(shù)字）
（2）某待測電阻Rx的阻值大約在130Ω～150Ω之間，實(shí)驗(yàn)室有如下器材：
A．電流表A1（量程0.6A、內(nèi)阻r1約為0.2Ω）
B．電流表A2（量程150mA、內(nèi)阻r2約為3Ω）
C．電流表A3（量程30mA、內(nèi)阻r3為10Ω）
D．電壓表V（量程15V、內(nèi)阻RV約為20KΩ）
E．定值電阻R0=30Ω
F．滑動變阻器R，最大阻值約為10Ω
G．電源E（電動勢5V、內(nèi)阻較�。�
H．開關(guān)S、導(dǎo)線若干
①要盡量準(zhǔn)確測量RX的阻值，在上述器材中，應(yīng)選用的是
 
．（填器材前序號的字母）
②測量中要求所用電表的讀數(shù)不得小于量程的一半，請?jiān)谔摼�框中畫出測量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路．（圖中元件用題干中相應(yīng)的字母標(biāo)注）
③用已知量和測得的量表示Rx=
 
，說明式中各字母表示的物理量：
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖．其中O是打下的第一個(gè)點(diǎn)（起始點(diǎn)），A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)．該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離分別為9.51cm、12.42cm、15.7cm，并記錄在圖中（單位cm）．
精英家教網(wǎng)
（1）這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是
 
（選填：OA、OB、OC），應(yīng)記作
 
cm．
（2）該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，重錘質(zhì)量1.00kg，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?br />g=9.80m/s2，則OB段重錘重力勢能的減少量為
 
J，動能的增加量為
 
J（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．
（3）這樣驗(yàn)證總會出現(xiàn)重力勢能的減少量
 
動能的增加量，原因是
 
．

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