Question

（1）用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面哪些測(cè)量工具是必需的？

C

．
（A） 天平        （B） 彈簧秤      （C） 刻度尺      （D） 秒表
（2）如圖是實(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�加速�?nbsp;g=9.80m/s²，測(cè)得所用重物的質(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4中數(shù)據(jù)可知，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于

6.88

J，動(dòng)能的增加量等于

6.81

J（取三位有效數(shù)字）．動(dòng)能增加量小于重力勢(shì)能的減少量的原因主要是

存在摩擦阻力做負(fù)功

．

Answer 1

分析：（1）首先明確實(shí)驗(yàn)原理，確定實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量，則可進(jìn)一步知道實(shí)驗(yàn)所需要的器材．
（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量．

解答：解：（1）在該實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)記錄物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不需要秒表，
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，也不需要彈簧秤．
同時(shí)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．
故選C．
（2）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB=

xAC

2T

=

(77.76-62.99)×10-2

0.04

m/s=3.69m/s，
則動(dòng)能的增加量△EK=

1

2

mv2=

1

2

×1×3.692=6.81J，
重力勢(shì)能的減小量△E_p=mgh=1×9.80×0.7776J=6.88J．
動(dòng)能的增加量小于重力勢(shì)能的減小量，主要原因是存在摩擦阻力做負(fù)功．
故答案為：（1）C�。�2）6.88　　6.81     存在摩擦阻力做負(fù)功．

點(diǎn)評(píng)：紙帶問(wèn)題的處理是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題．在紙帶法實(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，計(jì)算過(guò)程中要注意單位的換算．