Question

【題目】如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖所示，相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04s，長(zhǎng)度單位是cm，g取9.8m/s2．則：

（1）在該實(shí)驗(yàn)中，下面敘述正確的是（______）

A．應(yīng)用天平稱出重物的質(zhì)量

B．應(yīng)當(dāng)選用點(diǎn)跡清晰，第一、二兩點(diǎn)距離約2mm的紙帶進(jìn)行測(cè)量

C．操作時(shí)應(yīng)先放紙帶，后接通電源

D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在直流電源上

（2）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)步驟有：

①把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線將學(xué)生電源和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接好。

②重復(fù)上一步的過(guò)程，打三到五條紙帶。

③把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘�？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近。

④用公式，計(jì)算出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3、……并記錄在表格中。

⑤接通電源，待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開紙帶，讓重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。

⑥計(jì)算各點(diǎn)的重力勢(shì)能的減少量mghn和動(dòng)能的增加量，并進(jìn)行比較，看是否相等，將數(shù)值填入表格內(nèi)。

⑦選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上O，以后各點(diǎn)依次為1、2、3、……用刻度尺測(cè)量對(duì)應(yīng)下落的高度h1、h2、h3、……記入表格中。上述步驟合理的順序應(yīng)該是______________________。

（3）從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點(diǎn)為打出的起始點(diǎn)，且速度為零。選取在紙帶上打出的點(diǎn)A、B、C、D作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)出A、B、C、D點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離如圖所示。由此可計(jì)算出物體下落到B點(diǎn)時(shí)勢(shì)能的變化量ΔEP=_____J（保留三位有效數(shù)字），動(dòng)能的增加量ΔEk=_____J（保留三位有效數(shù)字）。

（4）該同學(xué)利用自己在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以v2為縱軸畫出了如圖的圖線。若圖線的斜率為k， 則可知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速的表達(dá)式為_____，圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的可能原因是_____________________。

Answer 1

【答案】 B ①③⑤②⑦④⑥ 1.91 1.89 先放紙帶后打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（或者沒(méi)有從起始點(diǎn)開始測(cè)量）

【解析】（1）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，兩邊都有質(zhì)量，可以約去，所以不一定需要測(cè)量重錘的質(zhì)量，A錯(cuò)誤；當(dāng)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一、二兩點(diǎn)大約距離，所以應(yīng)選用點(diǎn)跡清晰且第一、二兩點(diǎn)間的距離約為2mm的紙帶進(jìn)行測(cè)量，故B正確；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)先接通電源后釋放紙帶，C錯(cuò)誤；帶點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，D錯(cuò)誤；

（2）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般順序?yàn)榘惭b實(shí)驗(yàn)儀器，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，整理儀器，故順序?yàn)棰佗邰茛冖撷堍?/span>

（3）勢(shì)能變化量為，B點(diǎn)的速度為，增加的動(dòng)能為，聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得

（4）根據(jù)可得，故，所以，圖線不過(guò)原點(diǎn)，說(shuō)明開始時(shí)，物體已經(jīng)具有了動(dòng)能，可能是操作時(shí)先釋放重物，后接通電源開關(guān)．