Question

7．（1）圖1為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列哪些說法是正確的ACE
A．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)選用密度大體積小，并且下端有橡膠墊的重錘
B．實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先松開紙帶讓重錘下落，后接通電源
C．要選用第1、2點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動能的增量略大于重力勢能的減小量
E．紙帶的上端用夾子夾住比用手拉住要好
（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50Hz，某同學(xué)選擇了一條合理的紙帶，用刻度尺測量時各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖17所示，數(shù)值的單位是mm；圖2中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時器打出的第一個點(diǎn)，A、B、C、D、E分別是每打兩個點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)．設(shè)重物的質(zhì)量為1kg，（當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.8m/s²．）

（1）重物從開始下落到計(jì)時器打B點(diǎn)時，減少的重力勢能△E_pB=1.91J（保留三位有效數(shù)字）
（2）重物下落到計(jì)時器打B點(diǎn)時增加的動能△E_KB=1.88J（保留三位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，重錘從靜止開始到打出B點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)重錘重力勢能減少等于動能增加．

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)，清楚該實(shí)驗(yàn)的誤差來源
2、該實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，是在知道原理的情況下進(jìn)行驗(yàn)證，因此求出物體下落時重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等即可驗(yàn)證，但是由于存在誤差，物體下落時克服阻力做功，因此重力勢能的減小量略大于動能的增加量．

解答 解：（1）A．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)選用密度大體積小，并且下端有橡膠墊的重錘，可以減小空氣阻力的影響，故A正確
B．實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)該先接通電源，再松開紙帶讓重錘下落，故B錯誤
C．根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×（0.02）²=2mm，要選用第1、2點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶，故C正確
D．由于阻力的影響，產(chǎn)生內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律知，實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動能的增量略小于重力勢能的減小量，故D錯誤
E．用夾子夾住紙帶上端避免手提紙帶因抖動而造成摩擦的增大，故E正確
故選：ACE．
（2）①重力勢能的減小量為：△E_P=mgh_OB=1×9.8×0.195=1.91J
B點(diǎn)時的速度等于AC之間的平均速度：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{4T}$=$\frac{0.2805-0.1250}{4×0.02}$ m/s=1.94m/s
②重錘下落到B點(diǎn)時增加的動能為：E_kB=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}$×1×1.94²J=1.88J
③根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以得出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘減小的重力勢能等于其動能的增加．
故答案為：（1）ACE；
（2）①1.91；
②1.88；
③在誤差允許范圍內(nèi)重錘重力勢能減少等于動能增加．

點(diǎn)評 正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測數(shù)據(jù)、誤差分析等，會起到事半功倍的效果．
通過該題理解驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)原理，提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ�該題是考查基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識的好題．