Question

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，

 I. 第一組同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按照?qǐng)D示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則

（1）對(duì)于自由下落的重物，下述選擇的條件哪種更為有利?（  ）

A. 只要足夠重就可以。

B. 只要體積足夠小就可以。

C. 既要足夠重，又要體積非常小。

D. 因?yàn)椴恍枰�知道�?dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值，不需要測(cè)量重物的質(zhì)量，所以對(duì)重物可任意選擇。

（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz。查得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m／s²，測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，在紙帶上另取連續(xù)4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量等于    J，動(dòng)能的增加量等于    J。（取3位有效數(shù)字）

II. 第二組同學(xué)利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)從由靜止釋放到通過光電門這一過程機(jī)械能守恒。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，氣軌已經(jīng)調(diào)成水平狀態(tài)。

（1）已知遮光條的寬度為d，實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間為t，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為                  。

（2）在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有（文字說明并用相應(yīng)的字母表示）：鉤碼的質(zhì)量m、      和      。

3）本實(shí)驗(yàn)通過比較    和    （用測(cè)量的物理量符號(hào)表示）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，從而驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ. （1）C    （2）7.62  7.56

Ⅱ. （1）d/t    （2）滑塊的質(zhì)量M  釋放時(shí)擋光片到光電門的距離L

（3）  mgL

【解析】Ⅰ. （1）小球的質(zhì)量越大，體積越小所受空氣阻力越小，C對(duì)；（2）重力勢(shì)能減小量mgh,C點(diǎn)速度可根據(jù)BD平均速度去求Ⅱ. （1）滑塊經(jīng)過光電門時(shí)可看作勻速，速度為d/t （2）根據(jù)機(jī)械能守恒關(guān)系式可知需要測(cè)量的物理量為滑塊的質(zhì)量M  釋放時(shí)擋光片到光電門的距離L（3）略