Question

【題目】如圖甲所示是用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平．回答下列問(wèn)題：

（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除以上的器材，還需要的器材有
A.毫米刻度尺
B.秒表
C.0～12V的直流電源
D.0～12V的交流電源
（2）在實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.8m/s2 ， 實(shí)驗(yàn)選用的重物質(zhì)量m=1kg，紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C到打下第一點(diǎn)O的距離如圖乙所示，則從打下O點(diǎn)至B點(diǎn)的過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=J，動(dòng)能的增加量△Ek=J．（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字） 結(jié)論： ．
（3）通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，△Ep△Ek（選填“小于”、“大于”或“等于”），這是因?yàn)?/span> ．

Answer 1

【答案】
（1）A,D
（2）2.55；2.50；在誤差允許范圍內(nèi)重錘的機(jī)械能守恒
（3）大于；重物下落過(guò)程中受到摩擦阻力作用
【解析】解：（1）通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，故不需要秒表，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該與交流電源連接，需要刻度尺測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離，故BC錯(cuò)誤，AD正確．
故選：AD．（2）重力勢(shì)能減小量△Ep=mgh=1×9.8×0.26m J=2.55J．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：
vB= = =2.235m/s
EkB= mvB2=2.50J
由此可知在誤差允許范圍內(nèi)重錘的機(jī)械能守恒．（3）通過(guò)計(jì)算可知重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能的增加量，其原因是物體在下落過(guò)程中克服摩擦阻力做功，導(dǎo)致重力勢(shì)能沒(méi)有完全轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．
所以答案是：（1）AD；（2）2.55；2.50；在誤差允許范圍內(nèi)重錘的機(jī)械能守恒（3）大于；重物下落過(guò)程中受到摩擦阻力作用．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解機(jī)械能守恒及其條件(在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動(dòng)能和重力勢(shì)能（及彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變)．