Question

9．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用下圖中的甲或乙兩種方案來進(jìn)行

（1）比較甲、乙兩種方案，甲（填“甲”或“乙”）方案好些；
（2）該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖丙所示，接通電源釋放紙帶．請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑?br />①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電源；②重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)了．
（3）某同學(xué)采用實(shí)驗(yàn)方案甲驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.80m/s²．實(shí)驗(yàn)選用重錘質(zhì)量為0.5kg，紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D至O點(diǎn)的距離如圖丁所示（O點(diǎn)為開始下落的計(jì)時(shí)點(diǎn)），則從O運(yùn)動(dòng)到C過程，重錘的重力勢能減少2.75J，動(dòng)能增加了2.73J．

Answer 1

分析 （1）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，選擇實(shí)驗(yàn)裝置要從減小實(shí)驗(yàn)誤差和便于操作的角度去考慮；
（2）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)即可正確解答；
（3）重力勢能的減小量等于重力做功大小，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，可以求出C點(diǎn)速度大小，從而進(jìn)一步求出其動(dòng)能的增加量．

解答 解：（1）機(jī)械能守恒的前提是只有重力做功，實(shí)際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越好，誤差小，操作方便，乙方案中小車受斜面的摩擦力影響較大，故甲方案好一些．
（2））由圖可知，丙圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接直流電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，重物釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，不利于數(shù)據(jù)的采集和測量．
（3）重力勢能的減小等于重力做功大小，因此有：△E_P=mgh=0.5×9.8×0.561J≈2.75J
勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，因此有：
${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{（62.8-49.6）cm}{0.02×2s}=3.3m/s$
動(dòng)能的變化量為：$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}-0≈2.73J$．
故答案為：（1）甲．（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電源，重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)了．
（3）2.75，2.73．

點(diǎn)評(píng) 書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(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，同時(shí)要熟練應(yīng)用所學(xué)基本物理知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．