Question

7．（1）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列正確的是B
A．重物應(yīng)選用密度小的物體
B．兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓直流電源
D．處理數(shù)據(jù)時(shí)，可用v=gt來計(jì)算重錘的速度
（2）如圖是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，O為打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)．若重錘的質(zhì)量為0.5kg，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.8m/s²，由如圖所給的數(shù)據(jù)可算出（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）：

①從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重力勢能減少為0.86J；
②打B點(diǎn)時(shí)重錘的動能為0.81J．
③試指出造成①②計(jì)算不等的原因是阻力的存在．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
（2）根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出打B點(diǎn)時(shí)，重錘的動能．通過比較，結(jié)合能量守恒分析重力勢能的減小量和動能增加量不等的原因．

解答 解：（1）A、為了減小阻力的影響，重物選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的，即密度大的物體，故A錯(cuò)誤．
B、為了減小阻力的影響，兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上，故B正確．
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，故C錯(cuò)誤．
D、處理數(shù)據(jù)時(shí)，不能根據(jù)v=gt求解瞬時(shí)速度，否則認(rèn)為物體做自由落體運(yùn)動，默認(rèn)機(jī)械能守恒，失去驗(yàn)證的意義，故D錯(cuò)誤．
故選：B．
（2）①從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重力勢能減少量△E_p=mgh=0.5×9.8×0.1760J≈0.86J．
②B點(diǎn)的速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.2299-0.1579}{0.04}m/s$=1.8m/s，則打B點(diǎn)的重錘的動能${E}_{kB}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×1．{8}^{2}J$=0.81J．
③造成①②計(jì)算不等的原因是阻力的存在，導(dǎo)致部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
故答案為：（1）B，（2）①0.86，②0.81，③阻力的存在．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．