Question

【題目】如圖甲所示，已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。

（1）已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還必需要的器材是______和____

A．直流電源 B．交流電源 C．天平及砝碼 D．毫米刻度尺

（2）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量重物由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h。某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案，這些方案中合理的是________

A．用刻度尺測(cè)出物體下落高度h，由打點(diǎn)間隔數(shù)算出下落時(shí)間t，通過(guò)v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v

B．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過(guò)計(jì)算出瞬時(shí)速度v

C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過(guò)計(jì)算得出高度h

D．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v

（3）如圖乙是用重物由靜止開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)到各點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h而繪制出的v2-h圖線。圖象是一條直線，此直線斜率的物理含義是________.

（4）若已知重物質(zhì)量為m，利用由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出從起始點(diǎn)到該點(diǎn)的過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量=________，動(dòng)能的增加量=________。實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，這個(gè)誤差產(chǎn)生的原因是________.

Answer 1

【答案】B D D 重力加速度的2倍 mgh mv2 阻力做功

【解析】

第一空.第二空.實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接交流電源，需要用刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離。時(shí)間可以通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器直接得出，不需要秒表，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，不需要天平。故選BD；

第三空.實(shí)驗(yàn)中不能用v=gt，v＝求解瞬時(shí)速度，不能根據(jù)計(jì)算出高度h，否則默認(rèn)了機(jī)械能守恒，失去驗(yàn)證的意義，故ABC錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，故D正確。

第四空.根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有v2=2gh，則可知v2-h圖線斜率的物理含義是重力加速度的2倍；

第五空.第六空.根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系，可得重力勢(shì)能的減少量為|△EP|=mgh，動(dòng)能的增加量為△Ek＝mv2；

第七空.實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，這個(gè)誤差產(chǎn)生的原因是阻力做功。