Question

17．“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進(jìn)行．
①比較這兩種方案，甲（填“甲”或“乙”）方案好些，理由是：因?yàn)檫@個(gè)方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實(shí)驗(yàn)器材少．
②該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖丙所示，測(cè)得每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所示，已知每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s．則物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=4.8m/s²；
該紙帶是采用乙（填“甲”或“乙”）實(shí)驗(yàn)方案得到的．簡(jiǎn)要寫出判斷依據(jù)：因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的加速度比重力加速度小得多．

③是采用甲方案時(shí)得到的一條紙帶如圖丁所示，現(xiàn)選取N點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．下面是幾位同學(xué)分別用不同方法計(jì)算N點(diǎn)的速度，其中正確的是：D
A．v_N=gnT    B．v_N=g（n-1）T   C．v_N=$\frac{{{s_n}+{s_{n+1}}}}{T}$D．v_N=$\frac{{{d_{n+1}}-{d_{n-1}}}}{2T}$．

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，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)，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量進(jìn)行選擇；
②紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用逐差法可以求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度；
③根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度．

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．故甲方案好一些．
（2）采用逐差法求解加速度．
x_DE-x_BC=2a₁T²，
x_CD-x_AB=2a₂T²，
a=$\frac{1}{2}$（a₁+a₂）=4.8 m/s²
因a遠(yuǎn)小于g，故為斜面上小車下滑的加速度．所以該紙帶采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)方案．
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，可以求出N點(diǎn)的速度為：
 v_N=$\frac{{s}_{n}+{s}_{n+1}}{2T}$=$\frac{{{d_{n+1}}-{d_{n-1}}}}{2T}$，故ABC錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．
故答案為：（1）甲；因?yàn)檫@個(gè)方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實(shí)驗(yàn)器材少
（2）4.8 m/s²，乙；因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)的加速度比重力加速度小得多
（3）D

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)我們要加強(qiáng)物理基本規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，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．