Question

【題目】在用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)．

(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法合理的是________．

A．用天平測(cè)重錘質(zhì)量時(shí)，采用多次測(cè)量取平均的方法

B．用刻度尺測(cè)重錘下落高度時(shí)，采用多次測(cè)量取平均的方法

C．選用體積大的重錘做實(shí)驗(yàn)

D．釋放重錘前，使連接重錘的紙帶盡量豎直

(2)設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g.圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F為紙帶上等時(shí)間間隔的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(相鄰兩個(gè)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出)．根據(jù)測(cè)得的s1、s2、s3、s4、s5寫出重物由B點(diǎn)到E點(diǎn)重力勢(shì)能減少量的表達(dá)式為__________，動(dòng)能增加量的表達(dá)式為___________．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重錘下落時(shí)動(dòng)能的增加量總是小于重力勢(shì)能的減少量，這是因?yàn)?/span>______．

Answer 1

【答案】 (1)BD(2分) （2） 重錘下落過程中需克服阻力做功

【解析】（1）根據(jù)機(jī)械能守恒的條件可知，在用重錘自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須盡量減少摩擦力影響，及長(zhǎng)度測(cè)量的誤差．由mgh=mv2 可得與質(zhì)量m無(wú)關(guān)，故可以不測(cè)量重錘的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤．用刻度尺測(cè)重錘下落高度時(shí)，采用多次測(cè)量取平均的方法，從而減小測(cè)量的誤差，故B正確．若重錘質(zhì)量相同時(shí)，體積小的受到的空氣阻力小，所以選體積小的重錘比體積大的好，但無(wú)法當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來(lái)看待，故C錯(cuò)誤．釋放重錘前，通過目測(cè)的方法使連接重錘的紙帶盡量豎直，從而減小摩擦阻力的影響，故D正確；故選BD．
（2）根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系，得重物由B點(diǎn)到E點(diǎn)重力勢(shì)能減少量的表達(dá)式：△Ep=mghBE=mg（s4-s1），故重物的重力勢(shì)能減少量為mg（s4-s1）；
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即，
同理， ；
那么
根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，減小的重力勢(shì)能大于增加的動(dòng)能，原因是運(yùn)動(dòng)過程中需克服阻力做功；