Question

用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶．選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0=19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s1=8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s2=9.98cm，g取9.8m/s2，測(cè)得重物的質(zhì)量為100g．

（1）下列物理量中需要用工具直接測(cè)量的有　　

A．重物的質(zhì)量             B．重力加速度

C．重物下落的高度         D．與重物下落高度對(duì)應(yīng)的重物的瞬時(shí)速度

（2）下列做法正確的有　�。�

A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線(xiàn)上

B．實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放手松開(kāi)紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置

（3）選取O、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒．重物減少的重力勢(shì)能是　J，打下C點(diǎn)時(shí)重物的動(dòng)能是　　J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（4）實(shí)驗(yàn)中，重物減小的重力勢(shì)能總是略大于增加的動(dòng)能，（排除讀數(shù)、測(cè)量等造成的偶然誤差），則可能的原因是　重物受到的空氣阻力�。▽�(xiě)一種情況即可）．

（5）實(shí)驗(yàn)中，如果以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的﹣h圖線(xiàn)應(yīng)是　過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)　線(xiàn)，才能合乎實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的要求，﹣h圖線(xiàn)的斜率等于　重力加速度g　的數(shù)值．

Answer 1

考點(diǎn)：

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．版權(quán)所有
專(zhuān)題：	實(shí)驗(yàn)題．
分析：	解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．根據(jù)機(jī)械能守恒定律寫(xiě)出機(jī)械能守恒的表達(dá)式，從而得出﹣h的關(guān)系，得出圖線(xiàn)的性質(zhì)以及圖線(xiàn)的斜率． 重物減少的重力勢(shì)能為mgh，根據(jù)在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打下記數(shù)點(diǎn)C時(shí)的速度大小． 由于空氣阻力和摩擦力阻力的作用重物減小的重力勢(shì)能總是略大于增加的動(dòng)能．
解答：	解：（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)量的有：用刻度尺測(cè)量重錘下落的高度，重物的質(zhì)量可以測(cè)量也可以不測(cè)量．重力加速度與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)．通過(guò)計(jì)算得到的有與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘瞬時(shí)速度． 故選：C （2）A、圖甲中兩限位孔必須在同一直線(xiàn)上，故A正確； B、實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，減小紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間的摩擦，故B正確； C、開(kāi)始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開(kāi)紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故C錯(cuò)誤； D、數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，以減小測(cè)量的誤差．故D錯(cuò)誤； 故選：AB． （3）重物減少的重力勢(shì)能為： △Ep=mgh=mg（s0+s1）=0.1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10﹣2m≈0.27J vc===2.29m/s （4）由于阻力的作用重物減小的重力勢(shì)能總是略大于增加的動(dòng)能，這里的阻力主要來(lái)源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦阻力． （5）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，有：mgh=，則有：，g是常數(shù)，所以圖線(xiàn)為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)，圖線(xiàn)的斜率等于g，即重力加速度． 故答案為：（1）C；（2）AB；（3）0.27；0.29；（4）重物受到的空氣阻力；（5）過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)；重力加速度g．
點(diǎn)評(píng)：	本題主要考查了“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)的原理，要求同學(xué)們了解其實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)過(guò)程，會(huì)根據(jù)機(jī)械能守恒推導(dǎo)﹣h的關(guān)系．要學(xué)會(huì)根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析．