Question

18．（1）在利用打點計時器和重錘做“驗證機械能守恒定律”得實驗時，以下說法正確得是ACD
A．應選用質(zhì)量較大得重錘，使重錘和紙帶所受得重力遠大于它們所受得阻力
B．重錘得質(zhì)量必須測出才能完成驗證實驗
C．處理數(shù)據(jù)時必須挑選第一、二兩點間距離接近2mm得紙帶才能完成實驗
D．處理數(shù)據(jù)時可以避開紙帶上初始得密集的幾點，選擇后面合適的兩點進行測算與驗證
（2）在驗證機械能守恒定律的實驗中若重物質(zhì)量為0.50kg，選擇好的紙帶如圖，已知相鄰兩點時間間隔為0.02s（OA之間還有一些點未畫出），長度單位是cm，g取9.8m/s²．則打點計時器打下點B時，重物的速度v_B=0.973m/s；從起點O到打下點B的過程中，重物重力勢能的減小量△E_P=0.238J，動能的增加量△E_K=0.237J．（結果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)驗證機械能守恒定律的原理以及誤差進行分析，選擇正確的答案；
（2）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點時的速度，然后根據(jù)動能、勢能的定義進一步求得動能、勢能的變化量．

解答 解：（1）A、實驗時選擇質(zhì)量較大的重錘，使得重力遠大于阻力，使得阻力的影響可以忽略．故A正確．
B、根據(jù)mgh=$\frac{1}{2}$mv²可知，驗證機械能守恒定律不一定需要測量重錘的質(zhì)量，因為重力勢能的減小量和動能的增加量中都含有質(zhì)量，可以約去．故B錯誤．
C、根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×0.02²=0.002m=2mm，知當?shù)谝弧⒍�兩點間的距離接近2mm，則阻力的影響可以忽略，能夠驗證機械能是否守恒．故C正確．
D、處理數(shù)據(jù)時可以避開紙帶上初始得密集的幾點，選擇后面合適的兩點進行測算與驗證．故D正確．故選ACD；
（2）根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點時的速度：v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.0702-0.0313}{2×0.02}$m/s≈0.973 m/s，
重力勢能的減少量：△E_p=mgh_B=0.5×9.8×4.86×10^-2 J≈0.238J；
動能的增量：△E_k=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×0.5×0.973²≈0.237J；
故答案為：（1）ACD；（2）0.973；0.238；0.237．

點評 解決本題的關鍵要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉化的過程和能量守恒．知道能夠減小實驗誤差的方法；本題比較簡單，考查了驗證機械能守恒定律中基本方法的應用，對于基本方法不能忽視，要在訓練中加強練習，提高認識．