Question

（2007?海门市模拟）在“验证机械能守恒定律”的实验中，
（1）选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点（速度为零），A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB：=17.69cm，Oc=25.90Cm．在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为m，取g=9.8m/s²，根据以上数据当打点针打到B点时，重锤的重力势能比开始下落时减小了

1.734m

这时它的动能是

1.711m

论是：在忽略误差的情况下，重锤的机械能守恒．为增加该实验小组实验结果的可靠性，你认为应该

可以重复进行多次实验或在一次下落过程中测出多个位置的速度，比较重物在这些位置上动能和势能之和．

（2）该同学从实验结果发现，当使用钩码拉动纸带下落时，加速度比实际的重力加速度小．为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：

将钩码换成大质量的重锤

（3）本实验得到的数据与机械能守恒存在一定的差距，你在实验中遇到这种情况时处理的做法是：

分析误差原因、改进实验方案、改进测量手段．

．

Answer 1

分析：根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而求出B点的动能，得出动能的增加量．在实验中阻力对实验有影响，可以将钩码换成大质量的重锤．

解答：解：（1）重锤重力势能的减小量为△E_p=mgh=m×9.8×0.1769J=1.734m．
vB=

xAC

4T

=

0.259-0.1113

0.08

m/s≈1.85m/s，则动能Ek=

1

2

mvB2=

1

2

×m×1.852≈1.711m．为增加该实验小组实验结果的可靠性，应该可以重复进行多次实验或在一次下落过程中测出多个位置的速度，比较重物在这些位置上动能和势能之和．
（2）将钩码换成大质量的重锤，可以减小阻力的相对影响．
（3）实验得到的数据与机械能守恒存在一定的差距，在实验中遇到这种情况时处理的做法是分析误差原因、改进实验方案、改进测量手段．
故答案为：（1）1.734m  1.711m，可以重复进行多次实验或在一次下落过程中测出多个位置的速度，比较重物在这些位置上动能和势能之和．
（2）将钩码换成大质量的重锤．
（3）分析误差原因、改进实验方案、改进测量手段．

点评：解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，以及知道实验误差形成的原因．