Question

在利用重錘下落驗證機械能守恒定律的實驗中：
（1）實驗中動能的增加量應略

小于

（選填“大于”、“小于”或“等于”）重力勢能的減少量，其主要原因是

C

．
A．重物下落的實際距離大于測量值     B．重物下落的實際距離小于測量值
C．重物下落受到阻力                 D．重物的實際末速度大于計算值
（2）甲、乙、丙三位同學分別得到A、B、C三條紙帶，他們的前兩個點間的距離分別是1.0mm、1.9mm、4.0mm．那么應該選用

乙

同學的紙帶最為理想，一定存在操作誤差的同學是

丙

，可能的錯誤原因是

先釋放重物，后接通電源（或釋放紙帶初速度不為零等）

．
（3）如圖所示，有一條紙帶，各點距A點的距離分別為d₁，d₂，d₃，…，各相鄰點間的時間間隔為T，當地重力加速度為g．要用它來驗證物體從B到G處的機械能是否守恒，則B點的速度表達式為v_B=

vB=

d2

2T

，G點的速度表達式為v_G=

vB=

d2

2T

，若B點和G點的速度v_B、v_G及BG間的距離h均為已知量，則當滿足

v

2 G

-

v

2 B

=2gh

時，物體的機械能守恒．

Answer 1

分析：（1）驗證機械能守恒定律的實驗時，由于空氣阻力以及紙帶與限位孔之間的摩擦，物體動能的增加量要小于重力勢能的減少量．
（2）當物體自由下落時，第一、二兩點之間的距離為：h=

1

2

gT2≈2mm，由此可得出正確結果．
（3）根據勻變速直線運動中，時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，可以得出B、G兩點的瞬時速度大小，根據功能關系可得出正確表達式．

解答：解：（1）驗證機械能守恒定律的實驗時，由于空氣阻力以及紙帶與限位孔之間的摩擦，物體動能的增加量要小于重力勢能的減少量，故ABD錯誤，C正確．
故答案為：小于；C．
（2）當物體自由下落時，第一、二兩點之間的距離為：h=

1

2

gT2≈2mm，由此可知乙同學的紙帶最為理想，丙同學所得出的紙帶，開始兩點之間的距離明顯大小2mm，著說明他在操作過程中開始打點時，紙帶已經具有了速度，可能原因是先釋放重物，后接通電源（或釋放紙帶初速度不為零等）．
故答案為：乙，丙，先釋放重物，后接通電源（或釋放紙帶初速度不為零等）．
（3）根據勻變速直線運動中，時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，得出B、G兩點的瞬時速度大小分別為：
vB=

d2

2T

vG=

d7-d5

2T

根據功能關系有：mgh=

1

2

m

v

2 G

-

1

2

m

v

2 B

即有：

v

2 G

-

v

2 B

=2gh．
故答案為：vB=

d2

2T

，vG=

d7-d5

2T

，

v

2 G

-

v

2 B

=2gh．

點評：答實驗問題的關鍵是明確實驗原理，熟練應用物理基本規(guī)律，因此這點在平時訓練中要重點加強．