Question

10．在用“落體法”做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明選擇一條較為滿意的紙帶，如圖甲所示，他舍棄前面密集的點(diǎn)，以O(shè)為起點(diǎn)，從A點(diǎn)開(kāi)始選取紙帶上連續(xù)點(diǎn)A、B、C…，測(cè)出O到A、B、C的距離分別為h₁、h₂、h₃…，電源的頻率為f．

（1）為減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，下列操作可行的是ABC．
A．選用鐵質(zhì)重錘
B．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上
C．釋放紙帶前，手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直
D．重錘下落中手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直
（2）打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度大小v_B為$\frac{（{h}_{3}-{h}_{1}）f}{2}$．
（3）小明用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫(huà)出v²-h圖象如圖乙所示，圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是打下O點(diǎn)重錘速度不為零．
（4）另有四位圖線在圖乙的基礎(chǔ)上，畫(huà)出沒(méi)有阻力時(shí)的v²-h圖線（圖丙），并與其比較，其中正確的是B．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度．
（3）圖線不過(guò)原點(diǎn)，抓住h為零，速度不為零，得出圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因．
（4）抓住釋放位置相同，即初速度為零的位置相同確定正確的圖線．

解答 解：（1）A、為了減小阻力的影響，重錘選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的鐵質(zhì)重錘，故A正確．
B、安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上，故B正確．
C、釋放紙帶前，手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直，重錘下落時(shí)，手不需提著紙帶上端，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：ABC．
（2）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度，則${v}_{B}=\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{2T}=\frac{（{h}_{3}-{h}_{1}）f}{2}$．
（3）小明用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫(huà)出v²-h圖象圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，即h=0時(shí)，速度不為零，可打下O點(diǎn)時(shí)重錘速度不為零．
（4）不論有無(wú)阻力，釋放點(diǎn)的位置相同，即初速度為零時(shí)，兩圖線交于橫軸的同一點(diǎn)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．
故選：B．
故答案為：（1）ABC，（2）$\frac{（{h}_{3}-{h}_{1}）f}{2}$，（3）打下O點(diǎn)時(shí)重錘速度不為零，（4）B．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，以及操作中的注意事項(xiàng)，會(huì)通過(guò)圖線特點(diǎn)分析圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因，難度中等．