Question

18．（1）在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和重錘做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”得實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下說(shuō)法正確得是ACD
A．應(yīng)選用質(zhì)量較大得重錘，使重錘和紙帶所受得重力遠(yuǎn)大于它們所受得阻力
B．重錘得質(zhì)量必須測(cè)出才能完成驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
C．處理數(shù)據(jù)時(shí)必須挑選第一、二兩點(diǎn)間距離接近2mm得紙帶才能完成實(shí)驗(yàn)
D．處理數(shù)據(jù)時(shí)可以避開(kāi)紙帶上初始得密集的幾點(diǎn)，選擇后面合適的兩點(diǎn)進(jìn)行測(cè)算與驗(yàn)證
（2）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中若重物質(zhì)量為0.50kg，選擇好的紙帶如圖，已知相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s（OA之間還有一些點(diǎn)未畫出），長(zhǎng)度單位是cm，g取9.8m/s²．則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，重物的速度v_B=0.973m/s；從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減小量△E_P=0.238J，動(dòng)能的增加量△E_K=0.237J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理以及誤差進(jìn)行分析，選擇正確的答案；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點(diǎn)時(shí)的速度，然后根據(jù)動(dòng)能、勢(shì)能的定義進(jìn)一步求得動(dòng)能、勢(shì)能的變化量．

解答 解：（1）A、實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇質(zhì)量較大的重錘，使得重力遠(yuǎn)大于阻力，使得阻力的影響可以忽略．故A正確．
B、根據(jù)mgh=$\frac{1}{2}$mv²可知，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律不一定需要測(cè)量重錘的質(zhì)量，因?yàn)橹亓��?shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量中都含有質(zhì)量，可以約去．故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×0.02²=0.002m=2mm，知當(dāng)?shù)谝�、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm，則阻力的影響可以忽略，能夠驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．故C正確．
D、處理數(shù)據(jù)時(shí)可以避開(kāi)紙帶上初始得密集的幾點(diǎn)，選擇后面合適的兩點(diǎn)進(jìn)行測(cè)算與驗(yàn)證．故D正確．故選ACD；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點(diǎn)時(shí)的速度：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.0702-0.0313}{2×0.02}$m/s≈0.973 m/s，
重力勢(shì)能的減少量：△E_p=mgh_B=0.5×9.8×4.86×10^-2 J≈0.238J；
動(dòng)能的增量：△E_k=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×0.5×0.973²≈0.237J；
故答案為：（1）ACD；（2）0.973；0.238；0.237．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和能量守恒．知道能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法；本題比較簡(jiǎn)單，考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中基本方法的應(yīng)用，對(duì)于基本方法不能忽視，要在訓(xùn)練中加強(qiáng)練習(xí)，提高認(rèn)識(shí)．