Question

在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中
（1）下列實(shí)驗(yàn)操作順序正確合理的一項(xiàng)是

 

（填序號）
A．先將固定在重物上的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，再將打點(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上
B．先用手提著紙帶，使重物靜止在打點(diǎn)計(jì)時器下方，再接通電源
C．先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時時器的電源
D．先取下固定在重物上的打好點(diǎn)的紙帶，再切斷打點(diǎn)計(jì)器的電源
（2）質(zhì)量 m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖所示，相鄰記數(shù)點(diǎn)時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．（保留3位有效數(shù)字）：

①打點(diǎn)計(jì)時器打下記數(shù)點(diǎn)B時，物體的速度V_B=

 

m/s
②從點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢能的減小量△E_P=

 

J，動能的增加量△E_K=

 

 J
③通過實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是

 

．

Answer 1

分析：（1）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)．
（2）利用在勻變速直線運(yùn)動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小，然后根據(jù)動能、勢能定義進(jìn)一步求得動能和勢能的變化情況．動能的增加量：

1

2

mv²，勢能的減小量：mgh；由于物體下落過程中存在摩擦阻力，因此動能的增加量小于勢能的減小量．

解答：解：（1）A、應(yīng)先將打點(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上，再將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，最后將紙帶固定在重物上，故A錯誤；
B、先用手提著紙帶，使重物靜止在打點(diǎn)計(jì)時器下方，再接通電源，然后釋放重物，故B正確；
C、如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故C錯誤；
D、實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)立即切斷電源以防儀器的損壞，然后再取下固定在重物上的打好點(diǎn)的紙帶，故D錯誤．
故選：B．
（2）①中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大�。�
v_B=

sAC

0.02×2

=

0.0702-0.0313

0.04

=0.97m/s
②物體重力勢能減小量△E_P=mgh=1×9.8×0.0486=0.48J
動能的增加量△E_k=

1

2

mv

2 B

=

1

2

×1×0.972=0.47J
③由上可知，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，減少的重力勢能等于增加的動能．
故答案為：（1）B；
（2）①0.97；
②0.48；0.47；
③在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．

點(diǎn)評：該題主要考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)的操作步驟和運(yùn)用運(yùn)動學(xué)規(guī)律、功能關(guān)系去處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力．
正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果．