Question

10．在用“落體法”做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，小明選擇一條較為滿意的紙帶，如圖甲所示，他舍棄前面密集的點，以O為起點，從A點開始選取紙帶上連續(xù)點A、B、C…，測出O到A、B、C的距離分別為h₁、h₂、h₃…，電源的頻率為f．

（1）為減少阻力對實驗的影響，下列操作可行的是ABC．
A．選用鐵質重錘
B．安裝打點計時器使兩限位孔在同一豎直線上
C．釋放紙帶前，手應提紙帶上端并使紙帶豎直
D．重錘下落中手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直
（2）打B點時，重錘的速度大小v_B為$\frac{（{h}_{3}-{h}_{1}）f}{2}$．
（3）小明用實驗測得數(shù)據(jù)畫出v²-h圖象如圖乙所示，圖線不過坐標原點的原因是打下O點重錘速度不為零．
（4）另有四位圖線在圖乙的基礎上，畫出沒有阻力時的v²-h圖線（圖丙），并與其比較，其中正確的是B．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟．
（2）根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度．
（3）圖線不過原點，抓住h為零，速度不為零，得出圖線不過原點的原因．
（4）抓住釋放位置相同，即初速度為零的位置相同確定正確的圖線．

解答 解：（1）A、為了減小阻力的影響，重錘選擇質量大一些，體積小一些的鐵質重錘，故A正確．
B、安裝打點計時器使兩限位孔在同一豎直線上，故B正確．
C、釋放紙帶前，手應提紙帶上端并使紙帶豎直，重錘下落時，手不需提著紙帶上端，故C正確，D錯誤．
故選：ABC．
（2）B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，則${v}_{B}=\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}=\frac{（{h}_{3}-{h}_{1}）f}{2}$．
（3）小明用實驗測得數(shù)據(jù)畫出v²-h圖象圖線不過坐標原點，即h=0時，速度不為零，可打下O點時重錘速度不為零．
（4）不論有無阻力，釋放點的位置相同，即初速度為零時，兩圖線交于橫軸的同一點，故B正確，A、C、D錯誤．
故選：B．
故答案為：（1）ABC，（2）$\frac{（{h}_{3}-{h}_{1}）f}{2}$，（3）打下O點時重錘速度不為零，（4）B．

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理，以及操作中的注意事項，會通過圖線特點分析圖線不過原點的原因，難度中等．