Question

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，
（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源相接，圖甲中接線正確的是

 

（填“A”或“B”）；
（2）已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，經(jīng)正確操作后獲得的一條紙帶如圖乙所示，x₁、x₂、x_3…x₇、x₈為各個(gè)點(diǎn)跡的坐標(biāo)，請(qǐng)寫出從計(jì)數(shù)點(diǎn)C到計(jì)數(shù)點(diǎn)D兩點(diǎn)間對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)過程中重錘m的動(dòng)能變化量的表達(dá)式

 

，勢(shì)能變化量的表達(dá)式

 

；
（3）比較重錘m動(dòng)能變化量和勢(shì)能變化量會(huì)得出什么結(jié)果？產(chǎn)生的原因是什么？

Answer 1

分析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源．
（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，求出初末位置的動(dòng)能，從而求出動(dòng)能的增加量；根據(jù)下降的高度，通過功能關(guān)系求出重力勢(shì)能的減小量．
（3）由于摩擦、空氣阻力的作用，根據(jù)能量守恒判斷動(dòng)能增加量和重力勢(shì)能減小量的關(guān)系．

解答：解：（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，所以圖甲中接線正確的是B．
（2）從計(jì)數(shù)點(diǎn)C到計(jì)數(shù)點(diǎn)D兩點(diǎn)間對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)過程中，重力勢(shì)能的減小量為△E_p=mg（x₆-x₁）．
vD=

x7-x5

2T

=

x7-x5

0.04

，vc=

x2-x0

2T

=

x2-x0

0.04

，則動(dòng)能的增加量△EK=

1

2

m(

x7-x5

0.04

)2-(

x2-x0

0.04

)2．
（3）由于摩擦阻力、空氣阻力作用，有內(nèi)能產(chǎn)生，根據(jù)能量守恒定律，動(dòng)能的增加量小于重力勢(shì)能的減小量．
故答案為：（1）B，（2）△EK=

1

2

m(

x7-x5

0.04

)2-(

x2-x0

0.04

)2，△E_p=mg（x₆-x₁）．
（3）動(dòng)能的增加量小于勢(shì)能的減小量．紙帶所受摩擦阻力，空氣阻力．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理，以及知道誤差形成的原因．