Question

【題目】《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，某實(shí)驗(yàn)小組正確完成了一系列實(shí)驗(yàn)操作后，得到了一條圖乙所示的打點(diǎn)紙帶，選取紙帶上某個(gè)清晰的點(diǎn)標(biāo)為O，然后每兩個(gè)打點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)為1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、6與O點(diǎn)的距離h1、h2、h2、h3、h4、h5、h6．

(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，可求出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)刻對應(yīng)的速度v1、v2、v3、v4、v5、v6，其中v3的計(jì)算式為v3=________。

(2)若重錘的質(zhì)量是m，取打點(diǎn)O時(shí)刻重錘位置為重力勢能的零勢能點(diǎn)，分別算出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)刻對應(yīng)重錘的勢能Epi和動(dòng)能Eki，計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)刻對應(yīng)重錘的勢能Ep3=________；接著在E-h坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出如圖丙所示的Ek-h和Ep-h變化圖線；求得Ek-h圖線斜率是k1，Ep-h圖線斜率是k2，則k1、k2關(guān)系為_________時(shí)機(jī)械能守恒．

(3)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是_______

A．實(shí)驗(yàn)中必須用天平測出重錘的質(zhì)量m

B．為了減小紙帶阻力和空氣阻力的影響，重錘質(zhì)量應(yīng)該適當(dāng)大些

C．若實(shí)驗(yàn)紙帶上打出點(diǎn)被拉長為短線，應(yīng)適當(dāng)調(diào)高電源電壓

D．圖丙Ek-h圖線中，計(jì)數(shù)點(diǎn)1對應(yīng)的描點(diǎn)偏差較大，可能是長度測量誤差相對較大引起的

(4)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)操作你還能提出哪些注意事項(xiàng)（至少1條）_________________________

Answer 1

【答案】 BD重錘從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放，或調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔在同一豎直線上

【解析】

(1)從圖中可以看出《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》實(shí)驗(yàn)裝置采用的是重物的下落運(yùn)動(dòng)，可以認(rèn)為是勻變速運(yùn)動(dòng)，求某點(diǎn)的速度利用中間時(shí)刻的速度與某段時(shí)間內(nèi)的平均速度相同.即v3=

(2)打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)刻在打計(jì)數(shù)點(diǎn)0時(shí)刻的下方，所以Ep3=-mg.重物下落機(jī)械能守恒，減少的重力勢能等于增加的動(dòng)能，所以

(3)A.根據(jù)機(jī)械能守恒有：mgh2-mgh1=m－m，重錘的質(zhì)量m在等式兩邊都消去了，故不需要用天平測出重錘的質(zhì)量m，A錯(cuò)誤.

B.為了減小紙帶阻力和空氣阻力的影響，重錘質(zhì)量應(yīng)該適當(dāng)大些,這樣可以減少誤差，B正確.

C．若實(shí)驗(yàn)紙帶上打出點(diǎn)被拉長為短線，應(yīng)適當(dāng)調(diào)低電源電壓，C正確.

D.計(jì)數(shù)點(diǎn)1對應(yīng)的描點(diǎn)偏差較大,可能是長度測量誤差相對較大引起的,D正確.

故選：BD.

(4)建議：重錘應(yīng)從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放；或調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔在同一豎直線上，減少紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦；或重錘質(zhì)量適當(dāng)大些.

故答案：(1). (2). (3). (4). BD (5). 重錘從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放或調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔在同一豎直線上，減少紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦；或重錘質(zhì)量適當(dāng)大些.