Question

在驗證機械能守恒定律實驗時：
小題1:關于本實驗的敘述中，正確的有（     ）

A．打點計時器安裝時要使兩限孔位于同一豎直線上并安裝穩定，以減少紙帶下落過程中的阻力

B．需用天平測出重錘的質量

C．打點計時器用四節干電池串聯而成的電池組作為電源

D．用手托著重錘，先閉合打點計時器的電源開關，然后釋放重錘

E、打出的紙帶中，只要點跡清晰，就可以運用公式,來驗證機械   能是否守恒
F、驗證機械能是否守恒必須先確定重力勢能的參考平面
小題2:驗證機械能是否守恒時，實驗中計算某一點的速度，甲同學用v = gt來計算，乙同學用來計算。其中_______同學的計算方法更符合實驗要求。重力加速度g的數值，甲同學用9.8m/s²代入，乙同學用通過對紙帶分析計算出重錘下落的實際加速度代入，丙同學用當地的實際重力加速度代入，其中_____同學的做法是正確的。
小題3:甲同學實驗計算結果時發現重物重力勢能的減少量ΔE_p略大于動能的增加量ΔE_k,，乙同學發現ΔE_p<ΔE_k，實驗過程中肯定存在錯誤的是______同學。
本實驗中引起誤差的主要原因是______________________________________。

Answer 1

小題1:AD
小題2:乙 、丙
小題3:乙 、重錘下落過程中存在著阻力作用

：（1）由圖線和坐標軸交點的橫坐標表示彈簧的原長可知彈簧的原長為10cm，
（2）①A、打點計時器安裝時要使兩限孔位于同一豎直線上并安裝穩定，以減少紙帶下落過程中的阻力，故A正確．
B、因為我們是比較mgh、mv²的大小關系，故m可約去比較，不需要用天平．故B錯誤．
C、打點計時器應該使用交流電源，故C錯誤．
D、用手托著重錘，先閉合打點計時器的電源開關，然后釋放重錘，故D正確．
E、打出的紙帶中，點跡清晰，運用公式mg△h=mv²，必須是準確找出起始點，故E錯誤．
F、驗證機械能是否守恒不需要確定重力勢能的參考平面，故F錯誤．
故選AD．
②在驗證機械能守恒的實驗中，由于存在阻力物體實際下落的加速度小于重力加速度，所以不應當用重力加速度g來表示某位置的速度，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上點時小車的瞬時速度大小，所以乙同學的計算方法更符合實驗要求，
關于重力加速度g的數值，應該用當地的實際重力加速度代入，所以丙同學的做法是正確的．
③由于紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當一部分轉化給摩擦產生的內能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量．
所以實驗過程中肯定存在錯誤的是乙同學，本實驗中引起誤差的主要原因是重錘下落過程中存在著阻力作用．
④根據運動學公式得：△x=at²，a==9.38m/s²．
點評：（1）該題要求要會從圖象中正確的找出彈簧的原長及在各外力作用下彈簧的長，并會求出彈簧的形變量，在應用胡克定律時，要首先轉化單位，要知道圖線與坐標軸的交點的橫坐標是彈簧的原長．
（2）紙帶問題的處理時力學實驗中常見的問題，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的加速度．要注意單位的換算和有效數字的保留．