Question

4．如圖1所示，是用落體法“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置，請回答下列問題：
①本實驗中，除鐵架臺、夾子、低壓交流電源、紙帶和重物外，還需要選用的儀器是BD
A．秒表       B．毫米刻度尺       C．天平       D．打點計時器
②下列操作應(yīng)注意的是：安裝打點計時器時要注意讓上下限位孔在同一豎直方向上；釋放紙帶時應(yīng)盡量讓重物靠近打點計時器；然后先接通打點計時器的電源，再釋放重錘；使重物下落．打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點．
③實驗中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是紙帶通過打點計時器的摩擦阻力，使重錘所減小的重力勢能往往大于它所獲得的動能（填“大于”、“小于”或“等于”）．
④在計算如圖2紙帶中N點速度時，幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行，其中正確的是BD
A．v_N=gnT           B．v_N=$\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$
C． v_N=g（n-1）T     D． v_N=$\frac{lotchmr_{n+1}-7doyhqc_{n-1}}{2T}$

Answer 1

分析 重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到較大的阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能； 要根據(jù)${v}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{x}{t}$ 來求瞬時速度．

解答 解：①驗證機(jī)械能守恒定律時，只需驗證$\frac{1}{2}$v²與gh近似相等，故無需測量重錘質(zhì)量，用打點計時器可以測量重錘下落高度即下落的時間，故無需秒表，故正確的為B、D．
②打點計時器的兩個限位孔應(yīng)在同一豎直線上，以減小摩擦力的影響．
開始時應(yīng)使重物靠近打點計時器處并保持靜止，先接通電源，再釋放紙帶，
③由于重錘下落過程中有部分重力勢能轉(zhuǎn)化為克服摩擦力做功而產(chǎn)生的熱量，故重錘減小的重力勢能稍大于獲得的動能．
④應(yīng)根據(jù)${v}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{x}{t}$ 來求N點的瞬時速度，所以v_N=$\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$，v_N=$\frac{fcysmcw_{n+1}-t72sqbv_{n-1}}{2T}$，所以BD正確，AC錯誤；
故答案為：①BD；②豎直；接通打點計時器的電源；釋放重錘； ③大于； ④BD．

點評 驗證機(jī)械能守恒定律的實驗方案很多，關(guān)鍵是要滿足只有重力做功的條件且操作方便才行，可以說明用自由落體運動來驗證機(jī)械能守恒定律是較好的方法．