Question

17．利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時的瞬時速度v和下落高度h．某小組同學(xué)對實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測量方案．
A．用刻度尺測出物體下落高度h，用打點(diǎn)間隔數(shù)測出下落時間t，通過v=gt計(jì)算出瞬時速度v．
B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=$\sqrt{2gh}$ 計(jì)算出瞬時速度v．
C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$計(jì)算得出高度
D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時，紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度v．
（1）以上方案中只有一種正確，正確的是D．（填入相應(yīng)的字母）
（2）在該實(shí)驗(yàn)中，有幾個注意點(diǎn)，以下描述正確的是AC．
A．為減小摩擦阻力，需要調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔，使它在同一豎直線上
B．可以選用質(zhì)量很大的重錘，先用手托住，等計(jì)時器通電后再釋放重錘
C．只有選第1、第2兩打點(diǎn)間隔約2mm的紙帶才代表打第1點(diǎn)時的速度為零
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果如果正確合理，得到的動能增加量應(yīng)略大于重力勢能的減少量．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度得出瞬時速度的大小，運(yùn)用刻度尺測量兩點(diǎn)間的距離，從而得出下降的高度，求出重力勢能的減小量．
（2）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．

解答 解：（1）A、實(shí)驗(yàn)中根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度測出瞬時速度的大小，不能根據(jù)v=gt或v=$\sqrt{2gh}$求解瞬時速度，因?yàn)檫@樣就默認(rèn)了機(jī)械能守恒，失去驗(yàn)證的意義，故A、B錯誤．
C、下降的高度運(yùn)用刻度尺測量，不能通過$h=\frac{{v}^{2}}{2g}$計(jì)算，故C錯誤．
D、用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時，紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時速度v，故D正確．
故選：D．
（2）A、為減小摩擦阻力，需要調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔，使它在同一豎直線上，故A正確．
B、為了減小阻力的影響，重錘選擇質(zhì)量大一些的，不是用手托著重物，而是用手提著紙帶的上端，先接通電源，再釋放重物，故B錯誤．
C、根據(jù)x=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.0{2}^{2}m=2mm$知，只有選第1、第2兩打點(diǎn)間隔約2mm的紙帶才代表打第1點(diǎn)時的速度為零，故C正確．
D、因?yàn)榇嬖谧枇ψ饔茫�知動能的增加量略小于重力勢能的減小量．故D錯誤．
故選：AC．
故答案為：（1）D，（2）AC．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)過程中，不能用驗(yàn)證的物理規(guī)律和探究的物理結(jié)論去求解問題．