Question

（1）如圖所示，是用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①?gòu)南铝衅鞑闹羞x出實(shí)驗(yàn)所必須的，其編號(hào)為_(kāi)_____．
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶）；  B．重錘； C．天平； D．毫米刻度尺；  E．秒表．
②實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)的摩擦阻力，使重錘獲得的動(dòng)能往往______它所減小的重力勢(shì)能（填大于、小于或等于）．
③如果以v²/2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出v²/2-h圖線是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，該線的斜率是______．
（2）某同學(xué)用如圖所示的裝置來(lái)探究動(dòng)能定理．

①實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車(chē)受到的合力與鉤碼的總重力大小基本相等，鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是______，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是______．
②掛上適當(dāng)?shù)你^碼后小車(chē)開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄其運(yùn)動(dòng)情況．下圖是實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)．本實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y(cè)出的物理量有：小車(chē)的質(zhì)量M，鉤碼的總質(zhì)量m，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離△x_n．已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，重力加速度為g．則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為_(kāi)_____，小車(chē)合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系式為_(kāi)_____．

Answer 1

【答案】分析：解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中，除了重力還受到較大的阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．
運(yùn)用物理規(guī)律和數(shù)學(xué)表達(dá)式結(jié)合起來(lái)解決問(wèn)題．
紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度
解答：解：（1）①A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶）必須的，
B、重錘，必須的，
C．天平；因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．
D．毫米刻度尺，必須的，用來(lái)測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)距離
E．秒表．不需要，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身可以計(jì)算時(shí)間．
故選ABD
②由于紙帶通過(guò)時(shí)受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢(shì)能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢(shì)能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量．所以重錘獲得的動(dòng)能往往小于它所減小的重力勢(shì)能．
③如果mgh=mv²那么v²-h圖線的斜率就等于重力加速度g．
（2）①鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量．
實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是平衡摩擦力，使得繩子的拉力就是小車(chē)的合力．
②利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：
v_B==
研究C到E過(guò)程：
小車(chē)合外力的功W=mg（△x₃+△x₄）
動(dòng)能變化量△Ek=Mv_E²-Mv_C²=

故答案為：（1）①ABD  
②小于   
③重力加速度  
（2）①鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）
②，
點(diǎn)評(píng)：要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和能量守恒．
利用圖象問(wèn)題結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)研究常用的方法．
清楚實(shí)驗(yàn)的目的，然后根據(jù)目的列出要研究的表達(dá)式．