Question

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1 kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)（下圖紙帶上的所有點(diǎn)均為計(jì)時(shí)點(diǎn)，相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s），那么：

（1）實(shí)驗(yàn)中下列物理量中需要直接測(cè)量的量有_______，通過(guò)計(jì)算可得到的量有______（填字母序號(hào)）；

A．重錘質(zhì)量 B．重力加速度

C．重錘下落的高度 D．與下落高度相應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度

（2）紙帶的________ （填“P”或“C”，用字母表示）端與重物相連；

（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=________m/s（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）；

（4）從起點(diǎn)P到打下計(jì)時(shí)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的重力勢(shì)能減少量Ep=________J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量Ek=________J；（g取9.8 m/s2保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

（5）通過(guò)計(jì)算表明數(shù)值上ΔEp_____ ΔEk（填“大于”“小于”或“等于”），這是因?yàn)?/span>________，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：______________________。

Answer 1

【答案】CDP0.980.490.48大于重物受到的空氣阻力及紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦等原因使機(jī)械能減少在誤差允許的范圍內(nèi)重錘的重力勢(shì)能減少等于動(dòng)能的增加，機(jī)械能守恒。

【解析】

試題（1）由于實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，即mgh=mv2，化簡(jiǎn)得gh=v2，故需要測(cè)量重錘下落的高度h及與下落高度相應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度v，選CD；（2）由圖可知，紙帶與重物相連的端應(yīng)該是點(diǎn)比較密集的部分，故是P端；（3）B點(diǎn)的速度vB=m/s=0.98m/s；（4）△EP=mgh=1×9.8×5.01×0.01J=0.49J；△Ek=mvB2=×1×（0.98）2J=0.48J；（5）可見(jiàn)△EP>△Ek，這是因?yàn)橹匚锸艿降目諝庾枇�及紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦等原因使機(jī)械能減少；在誤差范圍內(nèi)重錘的重力勢(shì)能減少等于動(dòng)能的增加，機(jī)械能守恒。