Question

7．小華在實(shí)驗(yàn)室中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．

（1）對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是C．
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是專門用于直接測(cè)量加速度的儀器
B．本實(shí)驗(yàn)中不需要刻度尺
C．本實(shí)驗(yàn)中重物應(yīng)選用質(zhì)量相對(duì)較大體積較小的重錘
D．實(shí)驗(yàn)過程中需全程用手控制紙帶以防止打點(diǎn)歪斜
（2）選擇好器材后，小華同學(xué)通過正確的操作得到了一條實(shí)驗(yàn)紙帶，如圖2所示，圖中O點(diǎn)是打出的第一個(gè)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D之間分別還有一個(gè)點(diǎn)．各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離已測(cè)出．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T=0.02s，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)重錘的速度v_C=3.1m/s．（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
（3）由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直直線上，使紙帶通過時(shí)受到較大阻力，這樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果mgh＞$\frac{1}{2}$mv²（選填“＜”、或“＞”）．

Answer 1

分析 理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚；
根據(jù)平均速度等于中時(shí)刻的瞬時(shí)速度；
如果阻力較大，物體要克服阻力做功，重力勢(shì)能不能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．

解答 解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是專門用于打點(diǎn)與計(jì)時(shí)的儀器；故A錯(cuò)誤；
B、處理紙帶時(shí)還需要的器材是刻度尺；故B錯(cuò)誤；
C、為了讓重物的運(yùn)動(dòng)接近自由落體，忽略阻力；重物應(yīng)選擇密度大體積小的物體，故C正確；
D、要減小阻力的影響，才能保證機(jī)械能守恒．故D錯(cuò)誤；
（2）根據(jù)平均速度等于瞬時(shí)速度，則有：v_C=$\overline{v}$_BD=$\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.6300-0.3815}{4×0.02}$≈3.1m/s；
（3）如果阻力較大，物體需要克服阻力做功，重力勢(shì)能不能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，
因此會(huì)出現(xiàn)mgh＞$\frac{1}{2}$mv²的結(jié)果．
故答案為：（1）C；（2）3.1；（3）＞．

點(diǎn)評(píng) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒是中學(xué)階段的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)來理解實(shí)驗(yàn)同時(shí)注意平時(shí)加強(qiáng)練習(xí)，同時(shí)要掌握求瞬時(shí)速度的方法，理解減小的重力勢(shì)能大于增加的動(dòng)能的原因．