Question

11．在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，重錘質(zhì)量設(shè)為m，當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s²，讓重錘自由下落，在紙帶上打出一系列點．舍去初始部分點后得到如圖紙帶，各點對應(yīng)刻度尺上的刻度值如圖所示．

（1）選用的測量儀器除打點計時器外還需要C；
A．彈簧秤 B．天平 C．毫米刻度尺 D．秒表
（2）圖中的紙帶左（填左或右）側(cè)是與重物相連的；
（3）從打B點到打G點，重錘的動能增加了1.7m，重力勢能減少了1.8m（結(jié)果用帶有m的值表達(dá)，數(shù)字部分保留兩位數(shù)）．實驗結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落過程機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)驗證機(jī)械能守恒定律的原理及實驗方法，明確需要測量的數(shù)據(jù)，則可知需要的器材；
（2）根據(jù)相等時間內(nèi)的位移越來越大，確定哪一端與重物相連；
（3）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)平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的瞬時速度，從而得出動能的增加量．

解答 解：（1）實驗不需要測量重力，所以不需要彈簧秤，A錯誤；
B、而在數(shù)據(jù)處理中物體的質(zhì)量可以消去，故不需要測物體的質(zhì)量，故不用天平，B錯誤；
C、在求動能時需要測量兩點間的長度求出平均速度，故需要用到毫米刻度尺，C正確；
D、實驗中由打點計時器測量時間，不再需要秒表，D錯誤．
故選：C
（2）從A到H可以看出，相等時間內(nèi)的位移越來越大，則紙帶的左端與重物相連．
（3）重錘從打B點到打G點，減小的重力勢能△E_p=mgh=m×9.8×（0.2031-0.024）=1.8J；
B點的瞬時速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.0519}{0.04}=1.30m/s$，G點的速度${v}_{B}=\frac{{x}_{FH}}{2T}=\frac{0.2491-0.1584}{0.04}=2.27m/s$
則從打B點到打G點，重錘的動能增加量$△{E}_{K}=\frac{1}{2}m{{v}_{G}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=1.7m$，
實驗結(jié)論為：在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落過程機(jī)械能守恒．
故答案為：
（1）C；（2）左；（3）1.7m  1.8 m 在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落過程機(jī)械能守恒．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，抓住動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等分析判斷，會通過實驗的原理確定所需的器材．