Question

6．某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，把鉤碼的重力記為彈簧的彈力，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)以下說(shuō)法正確的是AD
A．應(yīng)在彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)時(shí)讀取刻度尺上 的示數(shù)
B．a(chǎn)彈簧被拉伸時(shí)，所掛鉤碼越多，誤差越小
C．用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量
D．本實(shí)驗(yàn)得出的彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖象一定不過(guò)坐標(biāo) 原點(diǎn)
用如圖2所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證兩物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m₂從高處由靜止開(kāi)始下落，m₁拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖3中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知m₁=50g、m₂=150g，則在打點(diǎn)0〜5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△E_k=0.576J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少△E_J=0.588J，（g取9.8m/s²，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）在《探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中，彈簧的彈力與變化量的關(guān)系滿足F=kx，其中k由彈簧本身決定；
（2）根據(jù)物體的初末動(dòng)能大小可以求出動(dòng)能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢(shì)能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量，比較動(dòng)能增加量和重力勢(shì)能減小量之間的關(guān)系可以得出機(jī)械能是否守恒；

解答 解：（1）A、應(yīng)在彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)時(shí)讀取刻度尺上 的示數(shù)，故A正確；
B、彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度，否則彈簧會(huì)損壞，故B錯(cuò)誤．
C、彈簧的長(zhǎng)度不等于彈簧的伸長(zhǎng)量，伸長(zhǎng)量等于彈簧的長(zhǎng)度即彈簧的原長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)胡克定律可知：F=k（l-l₀）=kx，即彈簧彈力與彈簧的形變量成正比，與彈簧長(zhǎng)度不成正比，不過(guò)遠(yuǎn)點(diǎn)，故D正確．
故選：AD
（2）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度，可知打第5個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度為：
v₅=$\frac{0.216+0.264}{2×0.1}$=2.40m/s，物體的初速度為零，所以動(dòng)能的增加量為：△E_k=$\frac{1}{2}$（m₁+m₂）${v}_{5}^{2}$-0=0.576J；
重力勢(shì)能的減小量等于物體重力做功，故：△E_P=W=（m₂-m₁）gh=0.588J；
故答案為：（1）AD；（2）0.576，0.588

點(diǎn)評(píng) （1）本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理，知道伸長(zhǎng)量、原長(zhǎng)和長(zhǎng)度間的關(guān)系，明確彈簧的勁度系數(shù)由彈簧本身決定
（2）考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問(wèn)題，要熟練掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及功能關(guān)系，增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力