Question

7．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，
（1）供選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇C．
A．質(zhì)量為100g的木球                B．質(zhì)量為10g的砝碼
C．質(zhì)量為200g的重錘                D．質(zhì)量為10g的塑料球
（2）下面列出一些實(shí)驗(yàn)步驟：
A．將重物與紙帶連接好，將紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器，上端用手提著，使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處．
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，注意使兩個(gè)限位孔在同一豎直線上．
C．用天平稱(chēng)重物和夾子的質(zhì)量；
D．先釋放紙帶后再接通電源．
E．用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間；
F．拆下導(dǎo)線，整理器材．在三條紙帶中選出較好的一條；進(jìn)行計(jì)算得出結(jié)論，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告．
G．切斷電源，更換紙帶，重新進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)．
對(duì)于本實(shí)驗(yàn)以上步驟中，不必要的兩個(gè)步驟是CE；錯(cuò)誤的步驟是D．（填寫(xiě)字母代號(hào)）
（3）若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值�?.80m/s²，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．甲、乙、丙三學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm、0.19cm和0.25cm．可見(jiàn)其中肯定有一位學(xué)生在操作上有錯(cuò)誤，錯(cuò)誤操作者是：丙．
（4）按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖所示（相鄰計(jì)數(shù)），從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量是△E_p=0.49J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△E_k=0.48 J（取g=9.8m/s²）．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（5）通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上△E_p＞△E_k（填“＞”“=”或“＜”）這是因?yàn)橄侣溥^(guò)程存在阻力，使一部分得重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為熱能．

Answer 1

分析 1、為了減小空氣阻力的影響，在選擇重物時(shí)，要選擇密度大的實(shí)心金屬球，即選擇質(zhì)量大體積小的重物．
2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測(cè)量的物理量，從而確定不必要的步驟．
3、紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答 解：（1）為了減小空氣阻力的影響，在選擇重物時(shí)，要選擇密度大的實(shí)心金屬球，即選擇質(zhì)量大體積小的重物，故ABD錯(cuò)誤，C正確．
故選：C．
（2）C、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、$\frac{1}{2}$mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平稱(chēng)重物和夾子的質(zhì)量，故C不必要．
E、在本實(shí)驗(yàn)中由于采用了打電計(jì)時(shí)器，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量物體下落時(shí)間，因此不需要有用秒表測(cè)量時(shí)間，故E不必要的．
故不必要的步驟選：CE．
在打點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故D錯(cuò)誤；
（3）重物做自由落體運(yùn)動(dòng)，第1、2兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.02s，根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$可知，下落的高度h=0.002m，故丙錯(cuò)誤；
（4）每?jī)蓚�(gè)點(diǎn)之間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.04s．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{t}=\frac{0.0706-0.0314}{0.04}m/s=0.98m/s$
重錘的動(dòng)能E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×1×（0.98）²=0.49J
重力勢(shì)能減小量：△E_p=mgh=1×9.8×0.0501J=0.48J．
（5）△E_P＞△E_k，下落過(guò)程存在阻力，使一部分得重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為熱 能
故答案為（1）C；       
（2）CE；    D
（3）丙；    
（4）0.49   J；    0.48   J
（5）＞； 下落過(guò)程存在阻力，使一部分得重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為熱能．

點(diǎn)評(píng) 1、正確解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測(cè)數(shù)據(jù)等，會(huì)起到事半功倍的效果．
2、該題主要考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)的操作步驟，握實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)，即可得出合理的操作步驟．