Question

【題目】在用重錘下落來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選的紙帶如圖所示．其中O是起始點(diǎn)，A、B、C、D、E是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的5個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50Hz，該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm）

（1）這五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是（選填“A”“B”“C”“D”或“E”）點(diǎn)讀數(shù)．
（2）該同學(xué)用重錘在OC段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，OC距離用h來(lái)表示，他用vC= 計(jì)算與C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度，得到動(dòng)能的增加量，這種做法（選填“對(duì)”或“不對(duì)”）．
（3）若O點(diǎn)到某計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離用h表示，重力加速度為g，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)重錘的瞬時(shí)速度為v，則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的等式為 ．
（4）若重錘質(zhì)量m=2.00×10﹣1 kg，重力加速度g=9.8m/s2 ， 由圖中給出的數(shù)據(jù)，可得出從O點(diǎn)到打下D點(diǎn)，重錘重力勢(shì)能的減少量為 J，動(dòng)能的增加量為 J（均保留三位有效數(shù)字），本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 ．

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）不對(duì)
（3）gh=
（4）0.380,0.376,在誤差允許范圍內(nèi)重力勢(shì)能減少量等于動(dòng)能的增加量
【解析】解：（1）刻度尺讀數(shù)是應(yīng)在最小刻度1mm的基礎(chǔ)上向下一位估讀，即應(yīng)當(dāng)保留到小數(shù)點(diǎn)后的兩位12.40cm，所以B點(diǎn)讀數(shù)不符合要求．（2）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，由于存在阻力物體實(shí)際下落的加速度小于重力加速度，所以不應(yīng)當(dāng)用重力加速度g來(lái)表示某位置的速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大��；即vC= = ；故不對(duì)

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔T=0.02s．（3）可得出從O到某點(diǎn)，重錘重力勢(shì)能的減少量為：mgh

動(dòng)能的增加為： mv2﹣0

根據(jù)機(jī)械能守恒減少的重力勢(shì)能應(yīng)等于增加的動(dòng)能，即：mgh= mv2

整理得：gh= v2（4）從O到D點(diǎn)，重錘重力勢(shì)能的減少量為：mghOD=0.200×9.80×0.1941J=0.380J

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小，

vD= = m/s=1.94m/s

動(dòng)能的增加為： mvD2﹣0=0.376J

結(jié)論是：在誤差允許范圍內(nèi)重力勢(shì)能減少量等于動(dòng)能的增加量．

所以答案是：（1）B（2）不對(duì)（3）gh= （4）0.380、0.376 在誤差允許范圍內(nèi)重力勢(shì)能減少量等于動(dòng)能的增加量．