Question

1．利用圖1所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗．

（1）關(guān)于本實驗，以下說法正確的是D．
A．必須用秒表測出重物下落的時間
B．打點計時器應連接直流電源
C．驗證時，必須測量重錘的質(zhì)量或重力
D．選擇質(zhì)量較大、體積較小的重錘可以減小實驗誤差
（2）此實驗過程中機械能是否守恒，可以通過計算紙帶打下兩點的過程中，重錘減少的重力勢能是否等于其增加的動能來驗證．圖2是實驗中得到的一條紙帶．O為重錘開始下落時記錄的點，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，得到它們之間的距離分別為s_A、s_B、s_C．若重錘質(zhì)量用m表示，已知當?shù)刂亓�加速度為g，打點計時器打點的周期為T．則在打下O點到B點的過程中，重力勢能的減少量△E_p=mg（s_A+s_B），動能的增加量△E_k=$\frac{1}{2}m（\frac{{s}_{B}+{s}_{C}}{2T}）^{2}$．

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(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量．

解答 解：（1）A、打點計時器可以直接記錄時間，不需要秒表測量時間，故A錯誤．
B、打點計時器應接4-6V的低壓交流電源，故B錯誤．
C、驗證機械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要測量質(zhì)量，故C錯誤．
D、為了減小阻力的影響，選擇質(zhì)量較大、體積較小的重錘進行實驗，故D正確．
故選：D．
（2）B點的瞬時速度為：${v}_{B}=\frac{{s}_{B}+{s}_{C}}{2T}$
則動能的增加量為：$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}m（\frac{{s}_{B}+{s}_{C}}{2T}）^{2}$．
故答案為：（1）D；（2）$\frac{1}{2}m（\frac{{s}_{B}+{s}_{C}}{2T}）^{2}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及注意事項，掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量．