Question

（2011?瓊海一模）Ⅰ右圖是利用重物自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的試驗(yàn)中，沒有必要進(jìn)行的操作是

AB

 
A．用天平測重物的質(zhì)量
B．用秒表測重物下落的時(shí)間
C．用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物下落的信息
D．用紙帶記錄測量重物下落的高度
（2）該實(shí)驗(yàn)所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，A、B、C為紙帶中選取的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=

0.1

s，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的下落速度為v_B=

2.36

m/s．（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字）
（3）由于該實(shí)驗(yàn)中存在阻力做功，所以實(shí)驗(yàn)測得的重物的重力勢能的減少量

＞

動能的增加量（選填“＜”，“＞”或“=”）

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律中間時(shí)刻速度等于一段過程中的平均速度求出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)速度．
由于紙帶通過時(shí)受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量．

解答：解：（1）A、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要測出重物的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤．
B、我們可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，不需要秒表．故B錯(cuò)誤
C、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以記錄重物下落的時(shí)間和高度，故C正確．
D、用紙帶記錄測量重物下落的高度，故D正確．
故選AB．
（2）每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律中間時(shí)刻速度等于一段過程中的平均速度得：
v_B=

xAC

tAC

=2.36m/s
（3）由于紙帶通過時(shí)受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量．
故答案為：（1）AB  （2）0.1     2.36  （3）＞

點(diǎn)評：紙帶問題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題，計(jì)算過程中要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．
要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．