Question

3．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量物體由靜止開始下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h，某小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下三種測(cè)量方案．
A．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并測(cè)出下落時(shí)間t，通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v．
B．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過v²=2gh計(jì)算出瞬時(shí)速度v．
C．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v．
（1）根據(jù)方案A算得的${△}_{{E}_{k}}$＞${△}_{{E}_{p}}$．（填“＞”“＜”或“=”，${△}_{{E}_{k}}$=$\frac{1}{2}$mv²表示動(dòng)能增加量，${△}_{{E}_{p}}$=mgh表示勢(shì)能增加量，下同）
（2）根據(jù)方案B算得的${△}_{{E}_{k}}$=${△}_{{E}_{p}}$．
（3）根據(jù)方案C算得的${△}_{{E}_{k}}$＜${△}_{{E}_{p}}$．

Answer 1

分析 分別對(duì)三種情況分析，明確各情況中是如何求出速度的，從而明確減小的重力勢(shì)能和增大的動(dòng)能之間的關(guān)系．

解答 解：（1）根據(jù)方案A可知，利用v=gt求出瞬時(shí)速度，由于實(shí)際運(yùn)動(dòng)中受空氣阻力，故加速度小于g，所以求出的速度偏大，故動(dòng)能的變化量大于重力勢(shì)能減小量；
（2）方案B利用v²=2gh求出速度，則代入mgh=$\frac{1}{2}$mv²可得，動(dòng)能的變化量和重力勢(shì)能的變化量一定相等；
（3）方案C測(cè)出下落高度求出重力勢(shì)能的減小量，再根據(jù)平均速度公式求出的速度為實(shí)際速度；由于下落過程中有阻力做功，因此減小的重力勢(shì)能一定大于增大的動(dòng)能；
故答案為：（1）＞；（2）=；（3）＜

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)過程中，不能用驗(yàn)證的物理規(guī)律和探究的物理結(jié)論去求解問題．明確方案C才是正確驗(yàn)證機(jī)械能守恒的方法．