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        1. 精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
          在利用重錘自由下落“驗證機械能守恒定律”的實驗中,在打出紙帶并測量出第n點到第1點的距離后,用公式vn=ngTT為打點時間間隔)來計算打第n點時重錘的速度,然后計算重錘動能的增量ΔEk和重錘重力勢能的減少量ΔEp,計算時常出現ΔEk>ΔEp的結果,試分析其中的原因.

          如果采用〔其中hn+1hn-1分別是第(n+1)點和(n-1)點到第1點的距離〕來計算vn,又經常出現ΔEk<ΔEp的結果.其原因又是什么?

          解析:用vn=ngT計算速度進而計算動能時,已經默認了物體嚴格地做自由落體(沒有考慮實驗中誤差)

          本題對于ΔEk>ΔEp,可從如下兩方面進行分析:

          (1)由于重錘和紙帶受到阻力,它們下落的實際加速度a將小于重力加速度,而利用重力加速度g來計算速度v=n·g·T,將使得v值偏大.

          (2)在先接通電源使打點計時器工作,再讓紙帶從靜止釋放的步驟中,常常容易造成紙帶上記錄下來的最初兩點之間的時間間隔小于0.02 s,計算中仍按0.02 s計算,也將使得速度值v=n·g·T偏大.

          從計算原理來看,題中關于重力勢能的減少量的計算都是正確的,第二種方法計算出的ΔEk也是符合實際的,出現ΔEk<ΔEp的原因是由于重錘和紙帶都受到阻力作用,因此機械能有損失,ΔEp=ΔEk+W(阻力做功),ΔEp>ΔEk.


          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          (1)對于高中物理實驗中的幾個實驗的描述中,正確的是
          AB
          AB

          A.在“用單擺測定重力加速度”實驗中,采用累積法測量單擺周期的目的是為了減小測量誤差
          B.在“研究勻變速直線運動”的實驗中,打點計時器在紙帶上打點的周期與所用交變電流的周期相同
          C.在利用重錘自由下落做“驗證機械能守恒定律”的實驗中,必須測量重錘的質量
          D.在“驗證動量守恒定律”的實驗中,必須直接測量小球的質量和速度
          (2)在用單擺測定重力加速度的實驗中,測得擺線的長度為l0、擺球的直徑為d,實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖所示,由圖可得重力加速度的表達式g=
          π2(l0+
          d
          2
          )
          4t
          2
          0
          π2(l0+
          d
          2
          )
          4t
          2
          0

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          對于高中物理實驗中的幾個實驗的描述中,正確的是( 。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          在利用重錘自由下落“驗證機械能守恒定律”的實驗中,所用電源的頻率為50 Hz,某同學選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測量各計數點對應刻度尺上的讀數如圖5-4-3所示.(圖中O點是打點計時器打出的第一個點,A、B、C、D、E分別是每打兩個點取出的計數點)

          圖5-4-3

          根據紙帶要求計算:

          (1)若重錘的質量為m,則重錘從開始下落到打B點時,減少的重力勢能是多少?

          (2)重錘下落到打B點時增加的動能為多大?

          (3)從上述數據可得出什么結論?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          在利用重錘自由下落做“驗證機械能守恒定律”的實驗中,若打點的紙帶前段不清楚,但從A—E卻是清楚的,B、C、D、E各點到A點的距離數據如圖5-4-4所示,單位為:厘米,你能據此驗證重物下落過程中機械能是否守恒嗎?

          圖5-4-4

          要求:(1)簡述判斷方法;(2)寫出運算過程;(3)得出結論;(4)寫出A點是第幾個點.

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