Question

10．用如圖a所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”

①下列物理量需要測(cè)量的是C、通過(guò)計(jì)算得到的是D（填寫(xiě)代號(hào)）
A．重錘質(zhì)量            B．重力加速度
C．重錘下落的高度      D．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度
②設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T(mén)、重力加速度為g．圖b是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn)．根據(jù)測(cè)得的s₁、s₂、s₃、s₄寫(xiě)出重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式（s₃-s₁）mg，動(dòng)能增量的表達(dá)式$\frac{{ms}_{4}{（s}_{4}-{2s}_{2}）}{{8T}^{2}}$．

Answer 1

分析 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得到要驗(yàn)證的表達(dá)式，確定待測(cè)量；
②需驗(yàn)證重力勢(shì)能的減小量與動(dòng)能的增加量是否相等；

解答 解：①重錘的質(zhì)量可測(cè)可不測(cè)，因?yàn)閯?dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量式子中都有質(zhì)量，可以約去．需要測(cè)量的物理量是C：重錘下落的高度，通過(guò)計(jì)算得到的物理量是D：與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度．
②重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式為（s₃-s₁）mg，
B點(diǎn)的速度為：v_B=$\frac{{s}_{2}}{2T}$，
D點(diǎn)的速度為：v_D=$\frac{{{s}_{4}-s}_{2}}{2T}$，
則動(dòng)能的增加量為：△E_K=$\frac{1}{2}$mv_D²-$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{{ms}_{4}{（s}_{4}-{2s}_{2}）}{{8T}^{2}}$．
故答案為：①C、D；②（s₃-s₁）mg，$\frac{{ms}_{4}{（s}_{4}-{2s}_{2}）}{{8T}^{2}}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理方法，以及有關(guān)誤差分析，要學(xué)會(huì)根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析．