Question

“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖所示的(甲)或(乙)方案來(lái)進(jìn)行。

（1）比較這兩種方案，­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­_____    ­­­­­­­­(填“甲”或“乙”)方案好些，主要理由是       。

（2）某小組的同學(xué)選用圖甲的方案實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了如下操作,其中錯(cuò)誤的是    。

A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上。

B．將長(zhǎng)約0.5m的紙帶用小夾子固定在重物上后穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶，使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方。

C．先松開(kāi)紙帶，再接通電源，讓重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。

D．換幾條紙帶，重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)。

E．在打出的紙帶中挑選第一、第二兩點(diǎn)間距接近2mm，且點(diǎn)跡清楚的紙帶進(jìn)行測(cè)量，先記下O點(diǎn)（第一個(gè)點(diǎn)）的位置，再?gòu)暮竺孑^清晰的任意點(diǎn)開(kāi)始依次再取四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D，求出相應(yīng)位置對(duì)應(yīng)的速度及其下落的高度。

F．將測(cè)量數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填入自己設(shè)計(jì)的表格中。

G．根據(jù)以上測(cè)得數(shù)據(jù)計(jì)算重力勢(shì)能的減少量和對(duì)應(yīng)的動(dòng)能的增加量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（3）選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為起點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為0.02s，用最小刻度為mm的刻度尺，測(cè)得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm。這三個(gè)數(shù)字中不符合有效數(shù)字要求的是         ，重錘的質(zhì)量為m=0.2kg，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求當(dāng)打點(diǎn)針打到B點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了            J；這時(shí)它的動(dòng)能增加量是         J。（g取10m/s²，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（4）實(shí)驗(yàn)中往往出現(xiàn)重錘動(dòng)能的增加量小于重力勢(shì)能的減少量的情況，其主要原因是              。

 

Answer 1

【答案】

（1）甲；甲方案比乙方案阻力影響小 （2）C（3）25.9cm或OC  0.354  0.335~0.350之間

（4）　重錘在下落的過(guò)程中克服阻力做功導(dǎo)致機(jī)械能減小

【解析】

試題分析：（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．故甲方案好一些，因?yàn)檫@個(gè)方案摩擦阻力較小，誤差小，操作方便，實(shí)驗(yàn)器材少．

（2）應(yīng)該先接通電源后釋放紙帶，這樣可以得到更多的數(shù)據(jù)

（3）根據(jù)刻度尺的讀數(shù)要求可知，應(yīng)估讀到0.1mm即0.01cm，所以不符合要求的是25.9cm，應(yīng)寫(xiě)成25.90cm．

到B點(diǎn)減小的重力勢(shì)能為

打B點(diǎn)是的速度，所以動(dòng)能

（4）重錘在下落的過(guò)程中克服阻力做功導(dǎo)致機(jī)械能減小 可見(jiàn)在忽略誤差的情況下，重錘的機(jī)械能守恒．

考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

點(diǎn)評(píng)：明確每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，是求解有關(guān)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵．