Question

15．如圖甲所示為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．

（1）本實(shí)驗(yàn)中，下列器材中不必要的是ac．
a．天平    b．交流電源    c．秒表    d．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
（2）圖乙為實(shí)驗(yàn)測(cè)得的一條紙帶，其中O為紙帶下落的起始點(diǎn)，T為圖中相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，在計(jì)算圖中N點(diǎn)速度時(shí)，幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行，其中最佳方法是D
A．通過(guò)v_N=gnF計(jì)算v_N
B．通過(guò)V_N=g（n-1）T計(jì)算v_N
C．用刻度尺量出圖中的x_n和x_n+1，通過(guò)v_N=$\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$計(jì)算v_N
D．用刻度尺量出圖中的d_n-1和d_n+1，通過(guò)v_N=$\frac{ovibtqc_{n+1}-nfnvdfx_{n-1}}{2T}$計(jì)算v_N
（3）在（2）中若采用A選項(xiàng)的算法，那么物體增加的動(dòng)能將略大于（選填“略大于”、“略小于”或“等于”）減小的重力勢(shì)能．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的器材和不需要的器材．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度．

解答 解：（1）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，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，由于兩端都有質(zhì)量，可以約去，不需要天平．時(shí)間可以運(yùn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出，不需要秒表，故不需要的器材是：ac．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，運(yùn)用D選項(xiàng)的方法測(cè)量誤差更小，故選：D．
（3）若采用A選項(xiàng)的方法計(jì)算出速度，將重錘的運(yùn)動(dòng)看成自由落體運(yùn)動(dòng)，這是一種理想的情況，重錘得到的速度較大，可預(yù)判物體增加的動(dòng)能略大于減小的重力勢(shì)能．
故答案為：（1）ac，（2）D，（3）略大于．

點(diǎn)評(píng) 要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和能量守恒，重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．