Question

【題目】如圖所示裝置，采用重物自由下落的方法做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

(1)圖中采用計(jì)時器的工作電壓是________

A.交流電4~6V B.直流電4~6V C.交流電220V D.直流電220V

(2)已知打點(diǎn)計(jì)時器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g=9.80m/s2，所用重物的質(zhì)量為200g。實(shí)驗(yàn)中選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示，O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點(diǎn)。計(jì)算B點(diǎn)瞬時速度時，甲同學(xué)用，乙同學(xué)用，其中所選方法正確的是_________（選填“甲”或“乙”）同學(xué)；根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O運(yùn)動到B點(diǎn)時動能的增加量等于_________J，重力勢能減少量等于_________J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）：

(3)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢能總是大于重錘增加的動能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是_________。

Answer 1

【答案】A 乙 0.369J 0.376J 存在空氣阻力（或空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能損失）

【解析】

(1)[1]．圖中采用計(jì)時器的工作電壓是交流電4~6V，故選A；

(2)[2][3][4]．計(jì)算B點(diǎn)瞬時速度時，若按甲同學(xué)的方法用vB2=2gxOB，即認(rèn)為紙帶下落的加速度為g，則不需要計(jì)算速度vB的值也會有：mvB2=mgxOB，故甲的數(shù)據(jù)處理方法錯誤；應(yīng)該選用乙同學(xué)的：某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，，故乙同學(xué)正確。

B點(diǎn)的瞬時速度為

那么此時重物的動能

從初始位置O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，重錘的重力勢能的減少量為

△Ep=mgh=0.2×9.8×0.192J=0.376J

(3)[5]．實(shí)驗(yàn)中由于空氣對重錘阻力和打點(diǎn)計(jì)時器對紙帶的阻力影響，得出重力勢能的減小量總是大于動能的增加量。