Question

3．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中．

（1）下列器材中不必要的是BC（只需填空字母代號(hào)）
A．重物               B．直流電源                  C．天平                            D．刻度尺
（2）實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶如圖，把第一個(gè)點(diǎn)（初速為零）記作0點(diǎn)，測(cè)出0、A間的距離為68.97cm，A，C間距離為15.24cm，C，E間距離為16.76cm，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.8m/s²，重物質(zhì)量m=1.0kg，打點(diǎn)周期為0.02秒，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打0點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重物動(dòng)能的增加量為8.00J，重力勢(shì)能減少量為8.25J．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，該實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量物體質(zhì)量，因此不需要天平，且使用交流電源．
（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出C點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而得出C點(diǎn)的動(dòng)能，知道重錘動(dòng)能的增加量．根據(jù)重力做功求出重力勢(shì)能的減小量．

解答 解：（1）根據(jù)重物下落過(guò)程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，物體的質(zhì)量可以約掉，因此本實(shí)驗(yàn)中不需要天平；
且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源，故AD錯(cuò)誤，故BC正確．
（2）C點(diǎn)的速度等于AE段的平均速度，v_C=$\frac{15.24+16.76}{4×0.02}×1{0}^{-2}$ m/s=4m/s，
則動(dòng)能的增加量△E_k=$\frac{1}{2}$mv_C²=$\frac{1}{2}$×1×16J=8.00J；
重力勢(shì)能的減小量△E_p=mgh=9.8×（68.97+15.24）×10-2=8.25J．
故答案為：（1）BC；（2）8.00，8.25．

點(diǎn)評(píng) 利用勻變速直線(xiàn)的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高解決問(wèn)題能力．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)能變化量和重力勢(shì)能的變化量的求法，能夠靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)推論進(jìn)行求解．