Question

利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時的瞬時速度v和下落高度h．某小組同學(xué)對實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案．
A．用刻度尺測出物體下落高度h，用打點(diǎn)間隔數(shù)測出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v．
B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=

2gh

計算出瞬時速度v．
C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h=

v2

2g

計算得出高度h
D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時，紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度v．
（1）以上方案中只有一種正確，正確的是

D

．（填入相應(yīng)的字母）
（2）在該實(shí)驗(yàn)中，有幾個注意點(diǎn)，以下描述正確的是

AC

．
A．為減小摩擦阻力，需要調(diào)整打點(diǎn)計時器的限位孔，使它在同一豎直線上
B．可以選用質(zhì)量很大的重錘，先用手托住，等計時器通電后再釋放重錘
C．只有選第1、第2兩打點(diǎn)間隔約2mm的紙帶才代表打第1點(diǎn)時的速度為零
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果如果正確合理，得到的動能增加量應(yīng)略大于重力勢能的減小量．

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(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)．
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過程中不能把要驗(yàn)證的結(jié)論拿來應(yīng)用．

解答：解：（1）物體由靜止開始自由下落過程中受到空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計時器的摩擦阻力作用，不是自由落體運(yùn)動，v=gt，v=

2gh

，h=

v2

2g

都是自由落體運(yùn)動的公式．若用這些公式進(jìn)行分析，就不需要驗(yàn)證了，相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒．下落的高度用刻度尺測量，瞬時速度用平均速度的方法計算．故ABC錯誤，D正確．
故選D．
（2）A、為減小摩擦阻力，需要調(diào)整打點(diǎn)計時器的限位孔，使它在同一豎直線上．故A正確．
B、應(yīng)選擇質(zhì)量大，體積小的重錘，減小實(shí)驗(yàn)的誤差．故B錯誤．
C、根據(jù)h=

1

2

gt2=

1

2

×10×0.022m=0.002m=2mm知，只有選第1、第2兩打點(diǎn)間隔約2mm的紙帶才代表打第1點(diǎn)時的速度為零．故C正確．
D、因?yàn)榇嬖谧枇ψ饔�，知動能的增加量略小于重力勢能的減小量．故D錯誤．
故選AC．
故答案為：（1）D   （2）AC

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)過程中，不能用驗(yàn)證的物理規(guī)律和探究的物理結(jié)論去求解問題．