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(kāi)始下落：

(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.秒表 C.刻度尺 D.天平（帶砝碼）

(2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是________（填字母代號(hào)）。

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)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O（O點(diǎn)與下一點(diǎn)的間距接近2mm）的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T。設(shè)重物質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變化量ΔEp=______，動(dòng)能變化量ΔEk=________（用已知字母表示）。

(4)某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，將力傳感器固定在天花板上，細(xì)線一端系著小球，一端連在力傳感器上。將小球拉至水平位置從靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)力傳感器顯示的示數(shù)為F0。已知小球質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g。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】AC AB F0 = 3mg

【解析】

(1)[1]A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要接交流電源，A正確；

B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身就是計(jì)時(shí)工具，不需要秒表，B錯(cuò)誤；

C．需要用刻度尺測(cè)量紙帶上打點(diǎn)之間的距離，C正確；

D．重物下落過(guò)程中，若滿足機(jī)械能守恒定律，則

等式兩邊將重物質(zhì)量約去，不需要天平測(cè)量重物質(zhì)量，D錯(cuò)誤。

故選AC。

(2)[2]A．應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小的重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以減小阻力帶來(lái)的誤差，A正確；

B．釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)，使重物豎直下落，減小紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦，B正確；

C．為了有效利用紙帶，應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，C錯(cuò)誤。

故選AB。

(3)[3]重力做正功，重力勢(shì)能減小所以從到，重力勢(shì)能的變化量為

[4]在點(diǎn)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知

則動(dòng)能變化量為

(4)[5]若小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，則滿足

小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)

解得

即需要驗(yàn)證的表達(dá)式為