Question

【題目】某實驗小組在做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗中，提出了如圖所示的甲、乙兩種方案：甲方案為用自由落體運動進(jìn)行實驗，乙方案為用小車在斜面上下滑進(jìn)行實驗。

(1)組內(nèi)同學(xué)對兩種方案進(jìn)行了深入的討論分析，最終確定了一個大家認(rèn)為誤差相對較小的方案，你認(rèn)為該小組選擇的方案是________。

(2)某同學(xué)用如甲圖所示的裝置進(jìn)行實驗，得到下圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，各點的距離已經(jīng)標(biāo)出。已知打點計時器所用電源頻率為50 Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>9.80 m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0 kg。

①紙帶的________（左、右）端與重物相連。

②則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量為________J，重力勢能的減少量為________J（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

③若起點O并不清晰，他們也可以選取清晰的B、D兩點的機(jī)械能關(guān)系進(jìn)行驗證，驗證守恒的原理符號表達(dá)式為_________________________（設(shè)打O、A、B、C、D、E時的瞬時速度分別為vO、vA、vB、vC、vD、vE各點距離用OA、AB…表示）。

Answer 1

【答案】甲 左 10.1 10.4 （或）

【解析】

(1)[1]乙方案中物所受摩擦力對實驗影響較大，不能忽略，所以選擇甲方案。

(2)①[2]重錘下落速度越來越快，相等的時間內(nèi)運動的位移越來越大，所以紙帶的左端與重物相連。

②[3]點的速度為

則點的動能

[4]重力勢能的減少量

③[5]B、D兩點重力勢能的減少量為，動能增加量為，驗證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為

約去質(zhì)量，也可以寫為