Question

【題目】某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，下列物理量中，不利用公式計(jì)算就能直接得到的是________

A.時(shí)間間隔 B.速度 C.加速度

(2)他進(jìn)行了如下操作，其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是________，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是________

A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器材

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接到交流電源上

C.用天平測(cè)出重物的質(zhì)量

D.將連有重物的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔

E.先釋放紙帶，后接通電源

(3)該同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓重物從高處由靜止開(kāi)始下落，重物上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)。已知紙帶上相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g，測(cè)出所用重物的質(zhì)量為m。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的3個(gè)點(diǎn)A、B、C作為測(cè)量的點(diǎn)。經(jīng)測(cè)量知道OA=h1、OB=h2、OC=h3.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以算出由O點(diǎn)至B點(diǎn)的過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量等于________，動(dòng)能的增加量等于________（用題中所給字母表示）

(4)在用圖所示裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢(shì)能總是大于重物增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的原因是________

A.選用的重物質(zhì)量太大
B.重物的質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確

C.摩擦阻力和空氣阻力的影響
D.處理紙帶時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確

(5)實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)進(jìn)行拓展研究，若不計(jì)阻力，讓重物從離地面高為h0處自由下落，該同學(xué)嘗試畫(huà)出了重物距離地面的高度h與速度v的關(guān)系圖像。下列四個(gè)圖中，能正確表示重物距離地面的高度h與速度v的關(guān)系的是_______

Answer 1

【答案】A C E mgh2 C C

【解析】

(1)[1]時(shí)間間隔是通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器直接得出的，不需要公式計(jì)算，而加速度和速度都需要根據(jù)打出的點(diǎn)結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論計(jì)算得出，故A正確。

(2)[2]由于在驗(yàn)證過(guò)程中，質(zhì)量在等式兩邊抵消，所以不需要測(cè)量質(zhì)量，故C不必要。

[3]為了有效利用紙帶，應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故E操作不當(dāng)。

(3)[4]重物的重力勢(shì)能減小量

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)平均速度推論可得在B點(diǎn)的速度為

[5]故物體的動(dòng)能增加量為

(4)[6]實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是克服空氣對(duì)重物和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力做功，故C正確。

(5)[7]根據(jù)可得

結(jié)合圖像可知C正確。