某同学利用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.

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  • 解题思路:(1)打点计时器应使用交流电源,重物释放时应紧靠打点计时器.

    (2)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.

    纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度,从而求出动能.

    (3)根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.

    (1)打点计时器不能使用直流电源,应使用交流电源.重物开始释放时应紧靠打点计时器,否则打不到点或打的点太少.

    (2)重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.1920J=1.88 J.

    利用匀变速直线运动的推论

    vB=

    xAC

    tAC=[23.23−15.55/2×0.02×10−2=1.92m/s

    EkB=

    1

    2]mvB2=[1/2]×1×(1.92)2J=1.84J;

    动能增加量△Ek=EkB-0=1.84J;

    (3)重物重力势能减少量总是大于动能增加量,原因是下落过程中需克服(限位孔对纸带的阻力及空气)阻力做功.

    故答案为:(1)打点计时器应该接交流电源,开始时重物应该靠近打点计时器;

    (2)1.88,1.84;

    (3)大于,有空气阻力和纸带与限位孔的摩擦存在.

    点评:

    本题考点: 验证机械能守恒定律.

    考点点评: 运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题.

    要注意单位的换算和有效数字的保留,并学会误差的分析.