Question

19．在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置，并根據(jù)如圖2所示的紙帶來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒

（1）對(duì)該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，下列說(shuō)法中必要的是BD
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在直流電源上          B．不需要天平
C．必須從第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)開始分析       D．要盡可能減少摩擦阻力
（2）已知交流電的頻率為f，測(cè)出紙帶上s₁、s₂、s₃．則打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v₅=$\frac{（{s}_{2}+{s}_{2}）f}{2}$；
（3）某同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，沒有計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度，而是根據(jù)v₅²=2gh₀₅計(jì)算出計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度，計(jì)算出的動(dòng)能恰好等于減少的重力勢(shì)能，于是該同學(xué)得出結(jié)論“重物下落過(guò)程中機(jī)械能守恒”，試問(wèn)該同學(xué)的做法是否合理？答：不合理．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度．
瞬時(shí)速度的大小不能通過(guò)自由落體運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求解，否則默認(rèn)機(jī)械能守恒，失去驗(yàn)證的意義．

解答 解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上，故A錯(cuò)誤．
B、實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要天平測(cè)量物體的質(zhì)量，故B正確．
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)不一定需要從第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)開始分析，故C錯(cuò)誤．
D、實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，需要盡可能減小摩擦阻力的影響，故D正確．
故選：BD．
（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度知，${v}_{5}=\frac{{s}_{2}+{s}_{3}}{2T}$=$\frac{（{s}_{2}+{s}_{2}）f}{2}$．
（3）該同學(xué)的做法不合理，運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求解瞬時(shí)速度，默認(rèn)機(jī)械能守恒，失去驗(yàn)證的意義．
故答案為：（1）BD，（2）$\frac{（{s}_{2}+{s}_{2}）f}{2}$，（3）不合理．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量．