Question

【題目】用如圖甲所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。

（1）下列物理量中，必需直接測(cè)量的是________（填寫(xiě)代號(hào)）

A．重錘質(zhì)量

B．重力加速度

C．重錘下落的高度

D．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度

（2）設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g。圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)。根據(jù)測(cè)得的x1、x2、x3、x4，寫(xiě)出重錘由B點(diǎn)到D點(diǎn)重力勢(shì)能減少量的表達(dá)式_____________，動(dòng)能增加量的表達(dá)式________________。由于重錘下落時(shí)要克服阻力做功，所以該實(shí)驗(yàn)的動(dòng)能增量總是________（選填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢(shì)能的減少量。

Answer 1

【答案】①C，D；

②，，小于

【解析】

（1）此實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系是：mgh=mv2，即gh=v2，則直接測(cè)量的有：用刻度尺測(cè)量重錘下落的高度h；重物的質(zhì)量可以測(cè)量也可以不測(cè)量；重力加速度不需測(cè)量，通過(guò)計(jì)算間接得到與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度，故選C。

（2）選取B、D兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒。重物減少的重力勢(shì)能是ΔEp=mgh=mg（x3–x1），根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的速度等于該過(guò)程中的平均速度，，，則從B到D動(dòng)能的變化量：，由于空氣阻力和摩擦力阻力的作用，重物動(dòng)能的增加總是小于重力勢(shì)能的減小。

故本題答案是：(1). C (2). mg（x3–x1） (3). (4). 小于