Question

14．在用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中
（1）圖1中釋放紙帶的操作正確的是A．
 （2）甲同學(xué)按照正確的步驟操作，利用紙帶算出重物重力勢(shì)能的減少量△E_p往往略大于動(dòng)能的增加量△E_K，這是因?yàn)橹匚锵侣溥^(guò)程中受到阻力作用．
（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖2所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；通過(guò)電磁鐵控制一小鐵球從A點(diǎn)自由下落，鐵球下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí)，計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出）記錄擋光時(shí)間t，用刻度尺測(cè)出AB之間的距離h，已知小鐵球的直徑d，當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g．小鐵球經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí)速度大小為$\frackolnfcu{t}$；當(dāng)題中所給的d、t、h、g滿(mǎn)足關(guān)系式$\frac{1}{2}$（$\frac0qdpr09{t}$）²=gh，即可驗(yàn)證小鐵球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)確定正確的操作方法．
（2）根據(jù)能量守恒，分析重物重力勢(shì)能的減少量△E_p往往略大于動(dòng)能的增加量△E_K的原因．
（3）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出小鐵球經(jīng)過(guò)光電門(mén)B的速度大小，抓住重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量得出機(jī)械能守恒滿(mǎn)足的關(guān)系式．

解答 解：（1）釋放重物前，讓重物緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，手拉著紙帶的上端，使得紙帶處于豎直，故選：A．
（2）利用紙帶算出重物重力勢(shì)能的減少量△E_p往往略大于動(dòng)能的增加量△E_K，這是因?yàn)橹匚锵侣溥^(guò)程中受到阻力作用，使得部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
（3）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，小鐵球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度大小v=$\frac29ygxkc{t}$，則動(dòng)能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}m•（\fracyxzwe0o{t}）^{2}$，重力勢(shì)能的減小量△E_p=mgh，可知當(dāng)$\frac{1}{2}m（\fracbuw09na{t}）^{2}=mgh$，即$\frac{1}{2}（\fracrgs1meq{t}）^{2}=gh$時(shí)，小鐵球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．
故答案為：（1）A；（2）重物下落過(guò)程中受到阻力作用；（3）$\frac0ur0gnu{t}$，$\frac{1}{2}$（$\fracgpgulew{t}$）²=gh．

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)，抓住重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等進(jìn)行驗(yàn)證，知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度．