Question

1．（1）為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，有下列器材可供選擇：
A、鐵架臺  B、打點計時器  C、復寫紙  D、紙帶  E、低壓交流電源  F、天平
G、秒表  H、導線  I、電鍵  K、米尺
上述器材不必要的是F、G（只填字母代號），缺少的器材是重物．
（2）實驗中下列物理量中需要直接測量的量有C，通過計算可得到的量有D（填字母序號）．
A、重錘質(zhì)量
B、重力加速度
C、重錘下落的高度
D、與下落高度相應的重錘的瞬時速度
（3）質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點如圖所示，O為第一個點，A、B、C為相鄰的點，相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.02s，長度單位是cm，取g=9.8m/s²，求：

a、打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度V_B=_0.97m/s（保留兩位有效數(shù)字）；
b、從點O到打下計數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減少量△Ep=0.48J，動能的增加量△Ek=0.47J（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 通過實驗的原理出發(fā)，確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材，以及不必要的器材．
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B點的動能，根據(jù)下降的高度求出物體重力勢能的減小量，從而判斷機械能是否守恒．

解答 解：（1）該實驗中，要有做自由落體運動的物體重錘；通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表，
因為我們是比較mgh、$\frac{1}{2}m{v}^{2}$的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平．用米尺測量計數(shù)點間的距離．
所以不必要的器材是：F、G，缺少的器材是：重錘．
 （2）需要直接測量的量為下落的高度確定勢能的減小量，對應高度處的速度確定動能的增加量．
  （3）a、B點的速度${v}_{B}=\frac{OC-OA}{2T}=\frac{0.0702-0.0313}{0.04}$=0.97m/s，
       b、B點的動能${E}_{KB}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{\;}$=0.47J．
       重物重力勢能的減小量△E_p=mgh=m×9.8×0.0486=0.48J．
故答案為：（1）F、G；重物；
         （2）C；D；        
         （3）0.97；0.48；0.47

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的原理，以及掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，知道實驗中是比較mgh、$\frac{1}{2}m{v}^{2}$的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平．