Question

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)：
①關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的敘述中，正確的有

 

A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要使兩限孔位于同一豎直線上并安裝穩(wěn)定，以減少紙帶下落過程中的阻力
B、需用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用四節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組作為電源
D、用手托著重錘，先閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源開關(guān)，然后釋放重錘
E、打出的紙帶中，只要點(diǎn)跡清晰，就可以運(yùn)用公式mg△h=

1

2

mv2，來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒
F、驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒必須先確定重力勢(shì)能的參考平面．
②驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒時(shí)，實(shí)驗(yàn)中計(jì)算某一點(diǎn)的速度，甲同學(xué)用v=gt來計(jì)算，乙同學(xué)用vn=

(sn+sn+1)

2T

來計(jì)算．其中

 

同學(xué)的計(jì)算方法更符合實(shí)驗(yàn)要求．重力加速度g的數(shù)值，甲同學(xué)用9.8m/s²代入，乙同學(xué)用通過對(duì)紙帶分析計(jì)算出重錘下落的實(shí)際加速度代入，丙同學(xué)用當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度代入，其中

 

同學(xué)的做法是正確的．
③甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量△E_p略大于動(dòng)能的增加量△E_k，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)△E_p＜△E_k，實(shí)驗(yàn)過程中肯存在錯(cuò)誤的是

 

同學(xué)．本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是

 

．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)中若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度．

解答：解、①A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要使兩限孔位于同一豎直線上并安裝穩(wěn)定，以減少紙帶下落過程中的阻力，故A正確．
B、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、

1

2

mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．故B錯(cuò)誤．
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該使用交流電源，故C錯(cuò)誤．
D、用手托著重錘，先閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源開關(guān)，然后釋放重錘，故D正確．
E、打出的紙帶中，點(diǎn)跡清晰，運(yùn)用公式mg△h=

1

2

mv²，必須是準(zhǔn)確找出起始點(diǎn)，故E錯(cuò)誤．
F、驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒不需要確定重力勢(shì)能的參考平面，故F錯(cuò)誤．
故選AD．
②在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，由于存在阻力物體實(shí)際下落的加速度小于重力加速度，所以不應(yīng)當(dāng)用重力加速度g來表示某位置的速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，所以乙同學(xué)的計(jì)算方法更符合實(shí)驗(yàn)要求，關(guān)于重力加速度g的數(shù)值，應(yīng)該用當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度代入，所以丙同學(xué)的做法是正確的．
③由于紙帶通過時(shí)受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢(shì)能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢(shì)能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量．所以實(shí)驗(yàn)過程中肯定存在錯(cuò)誤的是乙同學(xué)，本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是重錘下落過程中存在著阻力作用．
故答案為：
①AD 
②乙、丙 
③乙、重錘下落過程中存在著阻力作用

點(diǎn)評(píng)：紙帶問題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度．