Question

7．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中
（1）供選擇的重物有以下四個(gè)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)選擇C
A．質(zhì)量為100g的木球         B．質(zhì)量為10g的砝碼
C．質(zhì)量為200g的鉤瑪       D．質(zhì)量為10g的塑料球
（2）某次實(shí)驗(yàn)中，用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無漏電的紙帶，如圖所示，O點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)度已在圖上標(biāo)出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s²，若重錘質(zhì)量為1kg．（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重錘的動(dòng)能E_KB=0.673J；重錘的重力勢(shì)能減小量為△E_P=0.686J．得出的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘下落過程中機(jī)械能守恒

Answer 1

分析 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，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：（1）由于實(shí)驗(yàn)中受到空氣阻力和紙帶的摩擦阻力，所以我們應(yīng)找體積較小，質(zhì)量較大的物體作為研究對(duì)象．故選：C．
（2）每?jī)蓚�(gè)點(diǎn)之間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.04s．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{t}$=$\frac{0.1242-0.0312}{2×0.04}$=1.16m/s
重錘的動(dòng)能E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×1×（1.16）²=0.673J
重力勢(shì)能減小量：△E_p=mgh=1×9.8×0.0700J=0.686J．
根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開始到打出B點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是重錘下落過程中機(jī)械能守恒
故答案為：（1）C；（2）0.673，0.686，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘下落過程中機(jī)械能守恒．

點(diǎn)評(píng) 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題．
要注意單位的換算，要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．