Question

12．《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》實(shí)驗(yàn)中，下列說法或做法中判斷正確的是⑤．

①實(shí)驗(yàn)時(shí)可以不測(cè)出重錘質(zhì)量，需要用停表測(cè)出運(yùn)動(dòng)時(shí)間．
②用圖1所示計(jì)數(shù)點(diǎn)2～5間驗(yàn)證機(jī)械能守恒，要保證0～1之間距離接近2mm（0為打的第一點(diǎn)）．
③上圖中要驗(yàn)證計(jì)數(shù)點(diǎn)0～4間運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒，可用下列式求h₄及v₄：h₄=$\frac{1}{2}g{（4t）^2}$（t為計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔），v₄=$\sqrt{2g{h_4}}$（打第4計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶速度）
④在不考慮偶然誤差時(shí)，增加的動(dòng)能大于減少的重力勢(shì)能．
⑤某次驗(yàn)證了機(jī)械能守恒時(shí)，做出重錘動(dòng)能與從起點(diǎn)算起的高度h關(guān)系應(yīng)為如圖2所示直線．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟，注意求解瞬時(shí)速度和下降的高度，不能根據(jù)v=$\sqrt{2gh}$和h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$求解，否則就默認(rèn)了機(jī)械能守恒．

解答 解：①驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要測(cè)出重錘的質(zhì)量，時(shí)間可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得出，不需要用停表測(cè)出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故①錯(cuò)誤．
②用圖1所示數(shù)據(jù)表示，無法驗(yàn)證2-5點(diǎn)間機(jī)械能守恒，因?yàn)楦鶕?jù)圖示數(shù)據(jù)，無法得出2、5兩點(diǎn)間的距離，也無法求解2、5點(diǎn)的瞬時(shí)速度，故②錯(cuò)誤．
③圖中要驗(yàn)證計(jì)數(shù)點(diǎn)0～4間運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒，根據(jù)刻度尺測(cè)量0-4間的距離，根據(jù)3、5間的平均速度求解計(jì)數(shù)點(diǎn)4的瞬時(shí)速度，不能根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$以及v=$\sqrt{2gh}$求解下降的高度以及瞬時(shí)速度，否則默認(rèn)了機(jī)械能守恒，失去驗(yàn)證的意義，故③錯(cuò)誤．
④在不考慮偶然誤差時(shí)，由于阻力不可避免，增加的動(dòng)能小于減少的重力勢(shì)能，故④錯(cuò)誤．
⑤若機(jī)械能守恒，mgh=E_k，則h=$\frac{{E}_{k}}{mg}$，圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線，故⑤正確．
故答案為：⑤．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)．在實(shí)驗(yàn)中注意體會(huì)實(shí)驗(yàn)的誤差來源，并能找到合適的方向去減小誤差．