Question

【題目】利用如圖裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。

(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的____________。

A.動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量 B.速度變化量與勢(shì)能變化量 C.速度變化量與高度變化量

(2)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是___________。

A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)

(3)實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)、、，測(cè)得它們到起始點(diǎn)的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為。設(shè)重物的質(zhì)量為。從打點(diǎn)到打點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量_________，動(dòng)能變化量_________。

(4)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是_______。

A.利用公式計(jì)算重物速度 B.利用公式計(jì)算重物速度

C.空氣阻力和摩擦力的影響 D.沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法

(5)某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒，在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到起始點(diǎn)的距離，計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度，描繪圖像，并做如下判斷：若圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則重物下落過程中機(jī)械能守恒，請(qǐng)你分析論證該同學(xué)的判斷是否正確_____。

Answer 1

【答案】A AB C 不正確

【解析】

(1)[1]．為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的動(dòng)能變化量和重力勢(shì)能的變化量，故A正確，BCD錯(cuò)誤.

(2)[2]．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接交流電源；驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，兩邊都有質(zhì)量，可以約去，不需要用天平測(cè)量質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要用刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，從而得出下落的高度，以及計(jì)算出瞬時(shí)速度，故AB正確，C錯(cuò)誤.

(3)[3][4]．從打點(diǎn)到打點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減小量

點(diǎn)的瞬時(shí)速度

則動(dòng)能的增加量

(4)[5]．實(shí)驗(yàn)中重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是存在空氣阻力和摩擦力的影響，故C正確，ABD錯(cuò)誤.

(5)[6]．該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確；在重物下落的過程中，若阻力恒定，根據(jù)

可得

則此時(shí)圖像就是過原點(diǎn)的一條直線，所以要想通過圖像的方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，還必須看圖像的斜率是否接近。