Question

5．在利用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟，不恰當(dāng)?shù)牟僮魇荁C．
A．按照圖示的裝置安裝器件
B．將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的“直流輸出”上
C．釋放懸掛紙帶的夾子后，再接通電源開關(guān)打出一條紙帶，重復(fù)幾次
D．選擇一條理想的紙帶，對其進(jìn)行測量
E．根據(jù)測量的結(jié)果，驗(yàn)證gh與$\frac{1}{2}$v²是否相等
（2）從打出的幾條紙帶中挑選第1、2兩點(diǎn)間距接近2mm的紙帶作為最理想的紙帶．若某小組打出一條紙帶，測得前兩個點(diǎn)間的距離為4.0mm，說明該小組操作過程存在問題，其問題可能是先釋放紙帶，后接通電源．
（3）如圖所示是實(shí)驗(yàn)中測得的一條紙帶，各點(diǎn)距O點(diǎn)的距離分別為d₁，d₂，d₃，…各相鄰點(diǎn)間的時間間隔為T，當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，則求B點(diǎn)的速度較準(zhǔn)確的表達(dá)式為v_B=$\frac{l71kviq_{3}-27b7vgw_{1}}{2T}$．

Answer 1

分析 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)．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中，時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度，可以得出B點(diǎn)的瞬時速度大小，根據(jù)功能關(guān)系可得出正確表達(dá)式．

解答 解（1）A、按照圖示的裝置安裝器件，故A正確
B、應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的交流輸出端上，故B錯誤．
C、開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差．故C錯誤
D、選擇一條理想的紙帶，對其進(jìn)行測量，故D正確
E、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、$\frac{1}{2}$mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，即驗(yàn)證gh與$\frac{1}{2}$v²是否相等，故E正確
本題選不恰當(dāng)，故選：BC．
（2）若物體做自由落體運(yùn)動，則第1、2兩點(diǎn)間的距離x=$\frac{1}{2}$×9.8×（0.02）²=1.96mm≈2mm，
挑選最理想的紙帶的要求是前兩個點(diǎn)的間距為2mm，
若某小組打出一條紙帶，測得前兩個點(diǎn)間的距離為4.0mm，說明該小組操作過程存在錯誤，錯誤原因可能是先釋放紙帶，再打開打點(diǎn)計(jì)時器．
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中，時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度，得出B點(diǎn)的瞬時速度大小分別為：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{2y21ovj_{3}-foh1jua_{1}}{2T}$，
故答案為：（1）BC； （2）2；先釋放紙帶，后接通電源；（3）$\frac{ugrthrd_{3}-pco7qvg_{1}}{2T}$．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，知道重錘的質(zhì)量可以不測，打點(diǎn)計(jì)時器使用交流電源，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶．
正確利用所學(xué)物理規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題，熟練應(yīng)用物理基本規(guī)律，因此這點(diǎn)在平時訓(xùn)練中要重點(diǎn)加強(qiáng)．