Question

7．（1）“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示．關(guān)于該實驗，下列正確的是B
A．重物應(yīng)選用密度小的物體
B．兩個限位孔應(yīng)在同一豎直線上
C．打點計時器應(yīng)接低壓直流電源
D．處理數(shù)據(jù)時，可用v=gt來計算重錘的速度
（2）如圖是“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗中打出的一條紙帶，O為打出的第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出），打點計時器每隔0.02s打一個點．若重錘的質(zhì)量為0.5kg，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.8m/s²，由如圖所給的數(shù)據(jù)可算出（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）：

①從O點下落到B點的過程中，重力勢能減少為0.86J；
②打B點時重錘的動能為0.81J．
③試指出造成①②計算不等的原因是阻力的存在．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理以及注意事項確定正確的操作步驟．
（2）根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出打B點時，重錘的動能．通過比較，結(jié)合能量守恒分析重力勢能的減小量和動能增加量不等的原因．

解答 解：（1）A、為了減小阻力的影響，重物選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的，即密度大的物體，故A錯誤．
B、為了減小阻力的影響，兩個限位孔應(yīng)在同一豎直線上，故B正確．
C、打點計時器應(yīng)接交流電源，故C錯誤．
D、處理數(shù)據(jù)時，不能根據(jù)v=gt求解瞬時速度，否則認(rèn)為物體做自由落體運(yùn)動，默認(rèn)機(jī)械能守恒，失去驗證的意義，故D錯誤．
故選：B．
（2）①從O點下落到B點的過程中，重力勢能減少量△E_p=mgh=0.5×9.8×0.1760J≈0.86J．
②B點的速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.2299-0.1579}{0.04}m/s$=1.8m/s，則打B點的重錘的動能${E}_{kB}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×1．{8}^{2}J$=0.81J．
③造成①②計算不等的原因是阻力的存在，導(dǎo)致部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
故答案為：（1）B，（2）①0.86，②0.81，③阻力的存在．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．