Question

如圖為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．
（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，除了圖中所示器材，還需要的器材有

 

A．刻度尺     B．秒表
C．天平       D．“220V、50Hz”交流電源
（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖所示，“0”點(diǎn)是第一個(gè)打點(diǎn)（此刻速度為零），0、1、2、…、4為連續(xù)打下的點(diǎn)．各相鄰打點(diǎn)間的距離為S₁、S₂、…、S₄．設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)的重力加速度為g．為了驗(yàn)證打下“0”點(diǎn)到打下“3”點(diǎn)過程中，重錘的機(jī)械能守恒，該同學(xué)利用υ=2gS₃計(jì)算出打下“4”點(diǎn)時(shí)重錘的速度υ，你贊同嗎？請(qǐng)寫出你的看法．（若不贊同，請(qǐng)寫出你的方法．）

 

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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)．
實(shí)驗(yàn)中若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的速度．

解答：解：（1）A、需要刻度尺測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間的距離．故A正確
B、通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，故不需要秒表．故B錯(cuò)誤
C、該實(shí)驗(yàn)可不測(cè)質(zhì)量，因?yàn)閙gh=

1

2

mv²，即只驗(yàn)證gh=

1

2

v²即可，故C錯(cuò)誤
D、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該與交流電源連接．故D正確
故選：AD．
（2）不贊同，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)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，即υ=

S3+S4

2T

．
故答案為：（1）AD  （2）不贊同，υ=

S3+S4

2T

點(diǎn)評(píng)：1、考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理及所需的儀器．
2、紙帶問題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的速度．