Question

1．利用圖1所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．

（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是D．
A．必須用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)連接直流電源
C．驗(yàn)證時(shí)，必須測(cè)量重錘的質(zhì)量或重力
D．選擇質(zhì)量較大、體積較小的重錘可以減小實(shí)驗(yàn)誤差
（2）此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，可以通過(guò)計(jì)算紙帶打下兩點(diǎn)的過(guò)程中，重錘減少的重力勢(shì)能是否等于其增加的動(dòng)能來(lái)驗(yàn)證．圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶．O為重錘開(kāi)始下落時(shí)記錄的點(diǎn)，在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，得到它們之間的距離分別為s_A、s_B、s_C．若重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T．則在打下O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量△E_p=mg（s_A+s_B），動(dòng)能的增加量△E_k=$\frac{1}{2}m（\frac{{s}_{B}+{s}_{C}}{2T}）^{2}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
（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)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量．

解答 解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以直接記錄時(shí)間，不需要秒表測(cè)量時(shí)間，故A錯(cuò)誤．
B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接4-6V的低壓交流電源，故B錯(cuò)誤．
C、驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要測(cè)量質(zhì)量，故C錯(cuò)誤．
D、為了減小阻力的影響，選擇質(zhì)量較大、體積較小的重錘進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故D正確．
故選：D．
（2）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：${v}_{B}=\frac{{s}_{B}+{s}_{C}}{2T}$
則動(dòng)能的增加量為：$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}m（\frac{{s}_{B}+{s}_{C}}{2T}）^{2}$．
故答案為：（1）D；（2）$\frac{1}{2}m（\frac{{s}_{B}+{s}_{C}}{2T}）^{2}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，掌握紙帶的處理方法，會(huì)根據(jù)下降的高度求解重力勢(shì)能的減小量，會(huì)根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量．