Question

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落。

（1）除了圖示的實(shí)驗(yàn)器材，下列實(shí)驗(yàn)器材中還必須使用的是_____（填字母代號(hào)）。

A. 交流電源 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 天平（帶砝碼）

（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是_______

A. 應(yīng)選擇質(zhì)量大，體積小的重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

B. 釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)

C. 先釋放紙帶，后接通電源

（3）實(shí)驗(yàn)中，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)，測(cè)得它們到起始點(diǎn)（點(diǎn)與下一個(gè)點(diǎn)的間距接近2mm）的距離分別為，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為。設(shè)重物的質(zhì)量為m，從打點(diǎn)到打點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量_____，動(dòng)能的增加量_____。（用已知字母表示）

（4）某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，將力傳感器固定在天花板上，細(xì)線一端系這小球，一端連在力傳感器上，將小球拉至水平位置從靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)力傳感器顯示的示數(shù)為，已知小球的質(zhì)量為m,當(dāng)重力加速度為，在誤差允許范圍內(nèi)，當(dāng)滿足關(guān)系式_____時(shí)，可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。

Answer 1

【答案】AB AB

【解析】

(1)[1]實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接交流電源，需要用刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離．時(shí)間可以通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器直接得出，不需要秒表，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，不需要天平，故選AB；

(2)[2]AB．為了減小阻力對(duì)其影響，選用重錘時(shí)，應(yīng)該選用質(zhì)量大體積小重錘的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了減小紙帶和限位孔間的摩擦阻力，要求紙帶保持豎直狀態(tài)，故AB正確；

C．應(yīng)先接通電壓后釋放紙帶，故C錯(cuò)誤；

故選AB

(3)[3]從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減小量

[4]B點(diǎn)的瞬時(shí)速度

則動(dòng)能的增加量為

(4)[5]在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得

若機(jī)械能守恒，則有

聯(lián)立解得

所以需要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，只當(dāng)滿足關(guān)系式即可。