驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(完整版)
【正文】 (T＝ s)． [答案 ] (1) (2)見(jiàn)解題指導(dǎo) 用如圖實(shí)－ 2－ 4所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6 V的交流電和直流電兩種．重物從高處由靜止開(kāi)始落下，重物上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． 圖實(shí)－ 2－ 4 下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟： A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器材； B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上； C．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量； D．釋放懸掛重錘的紙帶，同時(shí)接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶； E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)到起始點(diǎn)間的距離； F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能． 其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是 ________，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是 ________． (2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度 a的數(shù)值．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn) A、 B、C、 D、 E，測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖實(shí)－ 2－ 5所示．使用交流電的頻率為 f，則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式 a＝________.(用 x x x x4及 f表示 ) 圖實(shí)－ 2－ 5 (3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其主要原因是重錘和紙帶下落過(guò)程中存在阻力作用，可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大?。粢阎?dāng)?shù)刂亓铀俣葹?g，還需要測(cè)量的物理量是 ________．試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示重錘和紙帶在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小 Ff＝____________. [解題指導(dǎo) ] (1)本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 mv2＝ mgh時(shí)沒(méi)必要測(cè)出重錘質(zhì)量．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接低壓交流電源．必須先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定工作時(shí)再釋放紙帶． (2)求加速度 a時(shí)應(yīng)該用逐差法， (3)由 mg－ Ff＝ ma可知， Ff＝ m(g－ a)＝ m[g－ ]，只要再測(cè)出重錘的質(zhì)量 m即 可求出平均阻力 Ff. [答案 ] (
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