Question

8．如圖所示為“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)中使用的電源頻率是50Hz，則紙帶上打出的相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．
（2）為了順利地完成實(shí)驗(yàn)，除了圖中所給的實(shí)驗(yàn)器材，下列器材組合中還需要使用的是C．
A．天平、秒表           B．秒表、刻度尺         C．天平、刻度尺          D．彈簧測(cè)力計(jì)、游標(biāo)卡尺
（3）由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過(guò)時(shí)受到較大阻力，這樣會(huì)導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是mgh＞（填“＞”“＜”或“=”）$\frac{1}{2}$mv²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電源的頻率，結(jié)合頻率和周期的關(guān)系得出紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的物理器材．
（3）抓住阻力的存在，一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，分析重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能增加量的關(guān)系．

解答 解：（1）紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔T=$\frac{1}{f}=\frac{1}{50}s=0.02s$．
（2）實(shí)驗(yàn)中時(shí)間可以通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得出，不需要秒表，實(shí)驗(yàn)中需通過(guò)測(cè)量點(diǎn)跡間的距離求解瞬時(shí)速度，測(cè)量點(diǎn)跡間的距離得出重力勢(shì)能的減小量，所以需要刻度尺，實(shí)驗(yàn)中不需要游標(biāo)卡尺，對(duì)于天平，由于質(zhì)量可以約去，則天平可有可無(wú)，故選：C．
（3）由于阻力的存在，重力勢(shì)能的減小量一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能的增加量．
故答案為：（1）0.02，（2）C，（3）＞．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及誤差產(chǎn)生的原因，抓住重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等進(jìn)行驗(yàn)證，注意在第二問(wèn)中，關(guān)于天平的使用，由于驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，也可以不需要天平．