Question

(8分)用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s₀＝19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s₁＝8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s₂＝9.88cm，g取9.8m/s²，測(cè)得重物的質(zhì)量為100g。

⑴下列做法正確的有       ；
A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上
B．實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放手松開(kāi)紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置
⑵選取O、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒。重物減少的重力勢(shì)能是     J，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度是     m/s。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
⑶實(shí)驗(yàn)中，重物減小的重力勢(shì)能總是略大于增加的動(dòng)能，寫(xiě)出一條產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因           

Answer 1

⑴AB；⑵0.268，2.28；⑶紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦阻力及空氣阻力。

試題分析：⑴圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上和實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直都是為了減小其與紙帶之間的摩擦，故選項(xiàng)A、B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再放手松開(kāi)紙帶，以確保打第一個(gè)點(diǎn)O時(shí)重物對(duì)應(yīng)的速度為零，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離適當(dāng)遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，以減小長(zhǎng)度的測(cè)量誤差，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
⑵重物減少的重力勢(shì)能為：ΔE_p＝mg(s₀＋s₁)＝0.1×9.8×(0.19＋0.0836)J＝0.268J，由于重物下落做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中點(diǎn)時(shí)刻速度等于平均速度可知，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度為：v_C＝＝m/s＝2.28m/s
⑶在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦、空氣阻力是存在的，因此需克服阻力做功，損失部分能量，因此實(shí)驗(yàn)中，重物減小的重力勢(shì)能總是略大于增加的動(dòng)能。