Question

【題目】利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。

(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的________。

A．動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量

B．速度變化量與勢(shì)能變化量

C．速度變化量與高度變化量

(2)(實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量ΔEp=________，動(dòng)能增加量ΔEk=________。

(3)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是______。

A．利用公式v=gt計(jì)算重物速度

B．利用公式v=計(jì)算重物速度

C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D．沒(méi)有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法

（4）某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪v2－h圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則重物下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。請(qǐng)你分析論證該同學(xué)的判斷依據(jù)是否正確_______________________________。

Answer 1

【答案】A C 見(jiàn)解析

【解析】

(1)[1]為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，A正確，BC錯(cuò)誤；

故選A。

(2)[2]從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量

[3]B點(diǎn)的速度

則動(dòng)能的增加量為

(3)[4]AB．由于阻力的作用，加速度小于g，利用公式v=gt和v=計(jì)算重物速度會(huì)使得動(dòng)能增加量變大，AB錯(cuò)誤；

C．由于紙帶在下落過(guò)程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，C正確；

D．沒(méi)有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法，不一定會(huì)使得重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，D錯(cuò)誤。

故選C。

(4)[5]該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確。在重物下落h的過(guò)程中，若阻力f恒定，根據(jù)動(dòng)能定理有

可得

則此時(shí)圖象就是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，所以要想通過(guò)圖象的方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g。