Question

【題目】用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn).

(1)用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面哪些測(cè)量工具中________是必需的。

A、天平 B、彈簧秤 C、刻度尺 D、秒表 E、重錘 F、4-6V直流電源

(2)下圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓��?/span> 速度g＝9.80m/s2，已知所用重物的質(zhì)量為1.00kg，紙帶上第0、1兩點(diǎn)間距離接近 2mm，A、B、C、D是連續(xù)打出的四個(gè)點(diǎn)，它們到O點(diǎn)的距離如圖所示，則由圖中數(shù)據(jù)可知，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于________J，動(dòng)能的增加量等于__________J（取三位有效數(shù)字）.

(3)動(dòng)能增量 ____（填＞、＜或＝）重力勢(shì)能的減少量，其原因主要是___________.

Answer 1

【答案】CE 7.62 7.57 ＜ 運(yùn)動(dòng)過程受阻力

【解析】

(1)A、由于驗(yàn)證機(jī)械能公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，故A錯(cuò)誤.

B、物體的質(zhì)量在驗(yàn)證的表達(dá)式兩邊可以約掉，故不需要彈簧秤測(cè)重力；故B錯(cuò)誤.

C、實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離，所以需要刻度尺，故C正確.

D、在該實(shí)驗(yàn)中，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來記錄物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不需要秒表，故D錯(cuò)誤；

E、需要使用體積小密度大的重錘拖著紙帶做自由落體運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒；故E正確.

F、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要4～6V的低壓交流電源，故F錯(cuò)誤；

故選CE.

(2)從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C的過程中，重錘重力勢(shì)能減小量△EP=mgh=mgxOC=1×9.8×0.7776J≈7.62J.

利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：BD之間的平均速度等于C點(diǎn)的瞬時(shí)速度，得：,動(dòng)能的增加量：.

(3)動(dòng)能增量小于重力勢(shì)能的減少量;原因主要是重物下落時(shí)受到空氣阻力和打點(diǎn)針與紙帶間的阻力作用，一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．