Question

4．如圖為探究機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)原理圖，請(qǐng)回答：
（1）實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因有重錘的質(zhì)量不夠大；紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器夾之間存在摩擦力等．（任寫1條）
（2）請(qǐng)簡(jiǎn)單敘述如何驗(yàn)證機(jī)械能守恒．首先，盡量選擇第一點(diǎn)和第二點(diǎn)之間的距離為2mm的地方，然后任意選擇一點(diǎn)較遠(yuǎn)的位置，通過(guò)紙帶計(jì)算的方法算出速度$v=\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$，在量出初始點(diǎn)到最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離h，此后，只要近似滿足gh=$\frac{1}{2}{v}^{2}$即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．．（注：請(qǐng)包含必要的公式、文字說(shuō)明）

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定產(chǎn)生誤差的原因．實(shí)驗(yàn)中通過(guò)驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等驗(yàn)證機(jī)械能守恒，根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，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)速度求出瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中，由于阻力的存在，重錘質(zhì)量不夠大時(shí)，阻力的影響較大，會(huì)產(chǎn)生誤差．紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器直接的存在摩擦力也會(huì)產(chǎn)生誤差．
（2）首先，盡量選擇第一點(diǎn)和第二點(diǎn)之間的距離為2mm的地方，然后任意選擇一點(diǎn)較遠(yuǎn)的位置，通過(guò)紙帶計(jì)算的方法算出速度$v=\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$，在量出初始點(diǎn)到最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離h，此后，只要近似滿足gh=$\frac{1}{2}{v}^{2}$即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．
故答案為：（1）重錘的質(zhì)量不夠大；紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器夾之間存在摩擦力等．
（2）首先，盡量選擇第一點(diǎn)和第二點(diǎn)之間的距離為2mm的地方，然后任意選擇一點(diǎn)較遠(yuǎn)的位置，通過(guò)紙帶計(jì)算的方法算出速度$v=\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$，在量出初始點(diǎn)到最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離h，此后，只要近似滿足gh=$\frac{1}{2}{v}^{2}$即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，會(huì)通過(guò)原理確定操作的步驟，以及知道實(shí)驗(yàn)中誤差的來(lái)源，難度不大．