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这样学高中物理更有益——力学部分
Learning High School Physics This Way is More Beneficial—Mechanics Section

类型一：利用打点计时器进行验证。
一般以重锤从自由落体运动开始时刻（纸带上
电火花
的第一个点）到此后的某一适当时刻（纸带上最后 纸带
计时器
一个点之前的某点）进行研究。实验时，先接通打
点计时器电源再释放纸带，在打出的纸带中，选取
夹子
第一、二点间距最接近 2mm 的纸带进行测量。测出 重物
第 0 点到第 n 点的距离 L，则重锤重力势能的减少量

为 ΔE =mgL；打出这两点的时间间隔为 t=n/f（f 是
P
交流电的频率），由匀变速直线运动平均速度的推论
v + v
v = 0 、平均速度的定义式及 v = 0，可知打第 n
2 0
2 L 1 2mL f 2
2
点时重锤的瞬时速度为 v = ，重锤动能的增量为 E∆ = mv = 。由于要
t k 2 2 n 2
比较是否相等的ΔE 与ΔE 都是 m 的倍数，所以本实验不需要测量重锤的质量。
k
P
说明：本实验中，由于纸带的阻力、空气阻力的存在，重锤减少的重力势能
大于增加的动能。
类型二：两物体系统在竖直方向的匀加速运动。
利用图所示实验装置，可验证 m 、m （m <m ）组
1
2
1
2
成的系统机械能是否守恒。让 m 从高处由静止开始下
2
落，两物体均做匀加速直线运动，m 拖着的纸带将被
1
打出一系列的点。若先接通打点计时器电源，然后释放 m2
m ，测出纸带上第 0 点到第 n 点的距离 L，则系统重力 m 1
2
势能的减少量为 ΔE = （m –m ）gL；打出所研究的两点
P
1
2
的时间间隔为 t=n/f（f 是交流电的频率），打第 n 点时
2 L
的两物体的瞬时速度均为 v = ，则系统动能的增量为
t
1 2 m( + m L ) 2 f 2
∆ E = ( m + m 2 v ) 2 = 1 2 。由于要比较是否相等的 ΔE 与 ΔE 的表
P
k
k
1
2 n 2
达式是两物体质量的不同组合，所以本实验需要测量两物体各自的质量。
说明：本实验的前提是不计空气的阻力、滑轮的摩擦、绳的质量及形变。要
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