Question

（2007?海門市模擬）在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，
（1）選出一條紙帶如圖所示，其中O點為起始點（速度為零），A、B、C為三個計數(shù)點，打點計時器通以50Hz交流電，用最小刻度為mm的刻度尺，測得OA=11.13cm，OB：=17.69cm，Oc=25.90Cm．在計數(shù)點A和B之間、B和C之間還各有一個點，重錘的質(zhì)量為m，取g=9.8m/s²，根據(jù)以上數(shù)據(jù)當(dāng)打點針打到B點時，重錘的重力勢能比開始下落時減小了

1.734m

這時它的動能是

1.711m

論是：在忽略誤差的情況下，重錘的機(jī)械能守恒．為增加該實驗小組實驗結(jié)果的可靠性，你認(rèn)為應(yīng)該

可以重復(fù)進(jìn)行多次實驗或在一次下落過程中測出多個位置的速度，比較重物在這些位置上動能和勢能之和．

（2）該同學(xué)從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用鉤碼拉動紙帶下落時，加速度比實際的重力加速度�。疄榱擞行У乜s小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差，請你提出一個有效的改進(jìn)方法：

將鉤碼換成大質(zhì)量的重錘

（3）本實驗得到的數(shù)據(jù)與機(jī)械能守恒存在一定的差距，你在實驗中遇到這種情況時處理的做法是：

分析誤差原因、改進(jìn)實驗方案、改進(jìn)測量手段．

．

Answer 1

分析：根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而求出B點的動能，得出動能的增加量．在實驗中阻力對實驗有影響，可以將鉤碼換成大質(zhì)量的重錘．

解答：解：（1）重錘重力勢能的減小量為△E_p=mgh=m×9.8×0.1769J=1.734m．
vB=

xAC

4T

=

0.259-0.1113

0.08

m/s≈1.85m/s，則動能Ek=

1

2

mvB2=

1

2

×m×1.852≈1.711m．為增加該實驗小組實驗結(jié)果的可靠性，應(yīng)該可以重復(fù)進(jìn)行多次實驗或在一次下落過程中測出多個位置的速度，比較重物在這些位置上動能和勢能之和．
（2）將鉤碼換成大質(zhì)量的重錘，可以減小阻力的相對影響．
（3）實驗得到的數(shù)據(jù)與機(jī)械能守恒存在一定的差距，在實驗中遇到這種情況時處理的做法是分析誤差原因、改進(jìn)實驗方案、改進(jìn)測量手段．
故答案為：（1）1.734m  1.711m，可以重復(fù)進(jìn)行多次實驗或在一次下落過程中測出多個位置的速度，比較重物在這些位置上動能和勢能之和．
（2）將鉤碼換成大質(zhì)量的重錘．
（3）分析誤差原因、改進(jìn)實驗方案、改進(jìn)測量手段．

點評：解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，以及知道實驗誤差形成的原因．