在验证机械能守恒定律的实验中.质量 m=1kg的重锤自由下落.在纸带上打出了一系列的点.如图所示.相邻记数点时间间隔为0.02s.长度单位是cm.g取9.8m/s2．求:(1)实验时.释放纸带与接通电源的合理顺序是 (2)打点计时器打下记数点B时.物体的速度VB= (3)从点O到打下记数点B的过程中.物体重力势能的减小量△EP= .动能的增加量△EK= (4)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

在验证机械能守恒定律的实验中，质量 m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s²．求：
（1）实验时，释放纸带与接通电源的合理顺序是

（2）打点计时器打下记数点B时，物体的速度V_B=

（3）从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△E_P=

，动能的增加量△E_K=

（4）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的△E_P也一定略大于△E_K，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因．

．

分析：（1）纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度；
（2）根据速度大小可以求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．

解答：解：（1）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点．
（2）中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：vB=

sAC

=0.972m/s
故答案为：0.972m/s．
（3）物体重力势能减小量△E_P=mgh=1×9.8×0.0486=0.476J
动能的增加量△E_k=

mvB2=0.473J
（4）由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．
故答案为：（1）先接通电源，再释放纸带，（2）0.972m/s，（3）0.476J，0.473，（4）各种阻力做功，机械能转化为内能．

点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果．

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