Question

1．（1）為進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，有下列器材可供選擇：
A、鐵架臺(tái)  B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器  C、復(fù)寫紙  D、紙帶  E、低壓交流電源  F、天平
G、秒表  H、導(dǎo)線  I、電鍵  K、米尺
上述器材不必要的是F、G（只填字母代號(hào)），缺少的器材是重物．
（2）實(shí)驗(yàn)中下列物理量中需要直接測(cè)量的量有C，通過計(jì)算可得到的量有D（填字母序號(hào)）．
A、重錘質(zhì)量
B、重力加速度
C、重錘下落的高度
D、與下落高度相應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度
（3）質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)如圖所示，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為相鄰的點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，長(zhǎng)度單位是cm，取g=9.8m/s²，求：

a、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度V_B=_0.97m/s（保留兩位有效數(shù)字）；
b、從點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢(shì)能的減少量△Ep=0.48J，動(dòng)能的增加量△Ek=0.47J（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 通過實(shí)驗(yàn)的原理出發(fā)，確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的器材，以及不必要的器材．
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B點(diǎn)的速度，從而得出B點(diǎn)的動(dòng)能，根據(jù)下降的高度求出物體重力勢(shì)能的減小量，從而判斷機(jī)械能是否守恒．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)中，要有做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體重錘；通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來記錄物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不需要秒表，
因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、$\frac{1}{2}m{v}^{2}$的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平．用米尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離．
所以不必要的器材是：F、G，缺少的器材是：重錘．
 （2）需要直接測(cè)量的量為下落的高度確定勢(shì)能的減小量，對(duì)應(yīng)高度處的速度確定動(dòng)能的增加量．
  （3）a、B點(diǎn)的速度${v}_{B}=\frac{OC-OA}{2T}=\frac{0.0702-0.0313}{0.04}$=0.97m/s，
       b、B點(diǎn)的動(dòng)能${E}_{KB}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{\;}$=0.47J．
       重物重力勢(shì)能的減小量△E_p=mgh=m×9.8×0.0486=0.48J．
故答案為：（1）F、G；重物；
         （2）C；D；        
         （3）0.97；0.48；0.47

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，以及掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，知道實(shí)驗(yàn)中是比較mgh、$\frac{1}{2}m{v}^{2}$的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平．