Question

【題目】“落體法”是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的主要方法之一（如圖甲），某次操作得到了如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)周期為T、重錘的質(zhì)量為m，依次測出了各計(jì)時點(diǎn)到第一個計(jì)時點(diǎn)O的距離如圖中所示，請回答下列問題：

（1）打A點(diǎn)時重錘的速度表達(dá)式vA=_________．若已經(jīng)計(jì)算出A點(diǎn)和E點(diǎn)的速度分別為vA、vE，并且選取A到E的過程進(jìn)行機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證，則需要驗(yàn)證的關(guān)系式為______________________．

（2）如果某次實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)重力勢能的減小量比動能的增加量大很多，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是________（填序號）．

A．重物質(zhì)量測量得不準(zhǔn)確

B．因?yàn)樽枇Φ淖饔�，所以�?shí)驗(yàn)誤差很大，但也能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立

C．打點(diǎn)計(jì)時器兩個限位孔不在同一條豎直線上，導(dǎo)致摩擦力或阻力太大導(dǎo)致的

D．實(shí)驗(yàn)時出現(xiàn)了先放紙帶，后接通電源這樣的錯誤操作導(dǎo)致的

Answer 1

【答案】 C

【解析】

(1)[1]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論：某段時間內(nèi)中間時刻的速度等于這段時間的平均速度，故A點(diǎn)速度為：

從A到E過程，重力勢能減少量為

其動能增加量為

若機(jī)械能守恒則有：

化簡得

(3)[3]在該實(shí)驗(yàn)中，由于摩擦力、空氣阻力等阻力的存在，重錘減小的重力勢能總是稍稍大于重錘動能的增加量；若重錘減小的重力勢能比重錘動能的增加量大得多，就要考慮阻力太大的原因

A．驗(yàn)證機(jī)械能守恒的式子為：

與質(zhì)量無關(guān)，故A錯誤；

B．若阻力作用很大，應(yīng)出現(xiàn)重力勢能的減小量比動能的增加量大得多，但不能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立，故B錯誤；

C．若兩限位孔的不在同一條豎直線上，紙帶和限位孔的阻力過大，會造成重力勢能的減小量比動能的增加量大很多，故C正確；

D．若先釋放紙帶，后接通電源會出現(xiàn)計(jì)算動能增加量大于重力勢能減少量，故D錯誤。

故選：C。