Question

【題目】在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時，

（1）下列說法正確的是______

A．由于要計(jì)算重力勢能和動能，因此必須要測出重物質(zhì)量

B．安裝器材時必須保證計(jì)時器豎直，以便減少限位孔與紙帶的摩擦

C．必須選第一個點(diǎn)作為初始位置

D．由于確實(shí)存在阻力作用，在不考慮其它因素影響的情況下，重錘下落過程中增加的動能要大于減少的重力勢能

（2）實(shí)驗(yàn)中需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時的瞬時速度v和下落高度h。某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測量方案，這些方案中合理的是______

A．用刻度尺測出物體下落高度h，由打點(diǎn)間隔數(shù)算出下落時間t，通過v=gt計(jì)算出瞬時速度v

B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=計(jì)算出瞬時速度v

C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時，紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h=算得出高度h

D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時，紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度v

（3）在用打點(diǎn)計(jì)時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列點(diǎn)。如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）。已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g=9.8m/s2．那么：

①紙帶的______端（選填“O”或“C”）與重物相連；

②根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)和______點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；

③從O點(diǎn)到所取點(diǎn)，重物重力勢能減少量△EP=______J，該所取點(diǎn)的動能為______J．（結(jié)果取3位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】B D O B 1.88 1.84

【解析】

（1）機(jī)械能守恒表達(dá)式兩邊的質(zhì)量可以約去，則不需要測量重物的質(zhì)量。故A錯誤；由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時器之間存在摩擦力，因此為了減少摩擦力所做的功，應(yīng)將限位孔豎直，B故正確；因?yàn)槌跛俣葹榱�，加速度�?/span>g的勻加速直線運(yùn)動，在0.02s內(nèi)的位移為2mm，所以選用點(diǎn)跡清晰，且第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm的紙帶來處理數(shù)據(jù)，故C錯誤；由于阻力存在，重錘下落過程中增加的動能要小于減少的重力勢能，故D錯誤；故選B；
（2）②本實(shí)驗(yàn)就是要驗(yàn)證表達(dá)式gh=v2，所以用這一表達(dá)式算速度、算高度都是錯誤的，都相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故ABC錯誤，D正確。
（3）①由紙帶上點(diǎn)，可知，紙帶向左運(yùn)動，因此紙帶左端與重物相連；
②根據(jù)紙帶上數(shù)據(jù)方便求解B點(diǎn)速度，故取O點(diǎn)和B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；
③從開始下落至B點(diǎn)，重錘的重力勢能減少量△Ep=mgh=1×9.8×0.192J=1.88J，
利用勻變速直線運(yùn)動的推論，重錘的動能.