Question

13．小明利用如甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．
（1）關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是B．
A．重物應(yīng)選用密度小的物體
B．兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓直流電源
D．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源
（2）小明選擇一條較為理塑的紙帶，如圖乙所示，以起始點(diǎn)0為起點(diǎn)，從A點(diǎn)開(kāi)始選取紙帶上連續(xù)點(diǎn)A、B、C…到0的距離分別為x₁、x₂、x₃…，若電源的頻率為f，則打下B點(diǎn)時(shí)重錘的速度為$\frac{（{x}_{3}-{x}_{1}）f}{2}$．
（3）小明用（2）中數(shù)據(jù)畫v²-h如圖丙所示，直線的斜率為k，則所測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?\frac{k}{2}$．

Answer 1

分析 理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚；
根據(jù)平均速度等于中時(shí)刻的瞬時(shí)速度，結(jié)合周期等于頻率的倒數(shù)，即可求解；
根據(jù)機(jī)械能守恒定律，結(jié)合v²-h圖象的斜率含義，即可求解．

解答 解：（1）A、為了讓重物的運(yùn)動(dòng)接近自由落體，忽略阻力；重物應(yīng)選擇密度大體積小的物體；故A錯(cuò)誤；
B、手提紙帶時(shí)使紙帶保持豎直，與限位孔應(yīng)在同一豎直線上，從而減小摩擦力，故B正確；
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器利用振針的振動(dòng)打點(diǎn)，應(yīng)采用交流電源；故C錯(cuò)誤；
D、開(kāi)始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(kāi)紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故D錯(cuò)誤．
故選：B；
（2）打下B點(diǎn)時(shí)重鍾的瞬時(shí)速度等于打下AC過(guò)程中的平均速度，即：v_B=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2T}$=$\frac{（{x}_{3}-{x}_{1}）f}{2}$；
（3）根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mgh=$\frac{1}{2}$mv²，
得：v²=2gh，故v²-h圖象是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，
直線的斜率k=2g，那么g=$\frac{k}{2}$；
故答案為：（1）B；（2）$\frac{（{x}_{3}-{x}_{1}）f}{2}$；（3）$\frac{k}{2}$．

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(lái)源，并能找到合適的方向去減小誤差；
并掌握求瞬時(shí)速度的方法，及理解機(jī)械能守恒定律的條件，注意v²-h圖象的斜率的含義．