Question

19．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時器所用電源頻率為50Hz，測得所用重物的質(zhì)量為1.0kg．
（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了圖1已有器材外，還需要AD．
A．米尺B．秒表
C．0～12V的直流電源D．0～12V的交流電源
E．220V的交流電源
（2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器材；
B．將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能；
其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是BC．（填字母序號）
（3）在打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時，重物的速度v_B=0.98m/s．
（4）本實(shí)驗(yàn)中，是否需要知道當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度？是�?br />（5）通過正確的計(jì)算發(fā)現(xiàn)，重物在下落過程中減少的重力勢能總是略大于增加的動能，這是因?yàn)樽枇Φ拇嬖冢?br />

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)確定操作不當(dāng)?shù)牟襟E．
（3）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點(diǎn)的速度．
（4）驗(yàn)證機(jī)械能守恒需要知道當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?br />（5）根據(jù)能量守恒，分析誤差形成的原因．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)需要米尺測量點(diǎn)跡間的距離，從而得出下降的高度以及求解瞬時速度；由于打點(diǎn)計(jì)時器可以直接記錄時間，不需要秒表；電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用低壓交流電源，故選：AD．
（2）打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤．
實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要天平測量重錘的質(zhì)量，故C不恰當(dāng)．
故選：BC．
（3）B點(diǎn)的瞬時速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.06-3.14）×1{0}^{-2}}{0.04}m/s$=0.98m/s．
（4）驗(yàn)證機(jī)械能守恒需要知道當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?br />（5）通過正確的計(jì)算發(fā)現(xiàn)，重物在下落過程中減少的重力勢能總是略大于增加的動能，這是因?yàn)樽枇Φ拇嬖冢?br />故答案為：（1）AD，（2）BC，（3）0.98m/s，（4）是，（5）阻力的存在．

點(diǎn)評 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，會通過紙帶求解瞬時速度，知道實(shí)驗(yàn)誤差形成的原因．