Question

11．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，重錘質(zhì)量設(shè)為m，當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s²，讓重錘自由下落，在紙帶上打出一系列點(diǎn)．舍去初始部分點(diǎn)后得到如圖紙帶，各點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的刻度值如圖所示．

（1）選用的測(cè)量?jī)x器除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器外還需要C；
A．彈簧秤 B．天平 C．毫米刻度尺 D．秒表
（2）圖中的紙帶左（填左或右）側(cè)是與重物相連的；
（3）從打B點(diǎn)到打G點(diǎn)，重錘的動(dòng)能增加了1.7m，重力勢(shì)能減少了1.8m（結(jié)果用帶有m的值表達(dá)，數(shù)字部分保留兩位數(shù)）．實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落過(guò)程機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理及實(shí)驗(yàn)方法，明確需要測(cè)量的數(shù)據(jù)，則可知需要的器材；
（2）根據(jù)相等時(shí)間內(nèi)的位移越來(lái)越大，確定哪一端與重物相連；
（3）根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量；根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)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．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量重力，所以不需要彈簧秤，A錯(cuò)誤；
B、而在數(shù)據(jù)處理中物體的質(zhì)量可以消去，故不需要測(cè)物體的質(zhì)量，故不用天平，B錯(cuò)誤；
C、在求動(dòng)能時(shí)需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的長(zhǎng)度求出平均速度，故需要用到毫米刻度尺，C正確；
D、實(shí)驗(yàn)中由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量時(shí)間，不再需要秒表，D錯(cuò)誤．
故選：C
（2）從A到H可以看出，相等時(shí)間內(nèi)的位移越來(lái)越大，則紙帶的左端與重物相連．
（3）重錘從打B點(diǎn)到打G點(diǎn)，減小的重力勢(shì)能△E_p=mgh=m×9.8×（0.2031-0.024）=1.8J；
B點(diǎn)的瞬時(shí)速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.0519}{0.04}=1.30m/s$，G點(diǎn)的速度${v}_{B}=\frac{{x}_{FH}}{2T}=\frac{0.2491-0.1584}{0.04}=2.27m/s$
則從打B點(diǎn)到打G點(diǎn)，重錘的動(dòng)能增加量$△{E}_{K}=\frac{1}{2}m{{v}_{G}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=1.7m$，
實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落過(guò)程機(jī)械能守恒．
故答案為：
（1）C；（2）左；（3）1.7m  1.8 m 在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落過(guò)程機(jī)械能守恒．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，抓住動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等分析判斷，會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需的器材．