Question

【題目】在用重物下落來驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示．其中O是起始點(diǎn)，A、B、C、D、E是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的5個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50 Hz.該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中．(單位：cm)

（1）這五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是______(填A、B、C、D或E)點(diǎn)讀數(shù)．

（2）該同學(xué)用重物在OC段的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，OC距離用h來表示，他用計(jì)算與C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物體的瞬時(shí)速度，得到動(dòng)能的增加量，這種做法________．(填“對(duì)”或“不對(duì)”)

（3）如O點(diǎn)到某計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離用h表示，重力加速度為g，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)重物的瞬時(shí)速度為v，則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的等式為________．

（4）若重物質(zhì)量m=2.00×10－1 kg，重力加速度g=9.80 m/s2，由圖中給出的數(shù)據(jù)，可得出從O到打下D點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量為________J，而動(dòng)能的增加量為________J.

Answer 1

【答案】 B 不對(duì) 0.380 0.376

【解析】試題分析：毫米刻度尺測(cè)量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位．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)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量在誤差允許范圍內(nèi)等于重力勢(shì)能的減�。�

（1）刻度尺讀數(shù)是應(yīng)在最小刻度1mm的基礎(chǔ)上向下一位估讀，即應(yīng)當(dāng)保留到小數(shù)點(diǎn)后的兩位12.40cm，所以B點(diǎn)讀數(shù)不符合要求．
（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．

（3）可得出從O到某點(diǎn)，重錘重力勢(shì)能的減少量為，動(dòng)能的增加為：，所以驗(yàn)證機(jī)械能守恒應(yīng)當(dāng)減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，即 整理得

（4）從O到D點(diǎn)，重錘重力勢(shì)能的減少量為，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D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，，動(dòng)能的增加為