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[!--downpath--]在機械能守恒定律的誤差允許范圍內, 通過比較重錘的重力勢能的減少是否等于動能的增加就可驗證重錘下落過程中機械能是否守恒。
A、實驗供選擇的重物應該相對質量較大、體積較小的物體,這樣能減少摩擦阻力的影響,故A正確.
B、由于紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力,重力勢能有相當一部分轉化給摩擦產生的內能,所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量.故B錯誤.
C、固定好打點計時器,用手拿住穿過限位孔的紙帶一端并讓重錘靠近打點計時器,以便在紙帶上打出更多的點,故C錯誤.
D、先接通電源,再松開紙帶,讓重物自由下落,在紙帶上打出一系列點,利于數據的采集和處理,故D錯誤.
故選A.
一般是通過研究物體自由下落過程中動能與勢能的變化來驗證驗證機械能守恒定律。有些問題為了變換形式會在滑輪兩側掛兩個物體來驗證機械能守恒,其實換湯不換藥,而且那么做的誤差會比較大。高中階段咱們要使兩個物體質量差要盡量大,因為這樣會讓質量大的那個物體近似做自由落體運動,不受質量小的物體做加速運動的影響,提高了實驗的準確度。在大學階段就沒有這個必要了,因為我們可以求出兩個物體之間的力,從而求得物體加速度的準確值。
(1)由
v ?
t
2
=
x
t 可知重物速度的大小
v ?
B
=
h ?
C
?h ?
A
2T =
(86.59?70.99)×0.01
2×0.02 m/s=3.90m/s;?
(2)設重物質量為m,OB對應的下落過程中,重力勢能減少量為△
E ?
p減
=mghB=7.70m,動能增加量為
△E ?
k增
=
1
2
mv 2
B
=7.61m,在誤差允許范圍內,可以認為相等,因此驗證了機械能守恒定律.
故答案為:(1)3.90;
??????? (2)驗證了機械能守恒定律,因為在誤差范圍內,重力勢能減少量等于動能增加量.