Question

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中

（1）實(shí)驗(yàn)中，紙帶將被釋放瞬間的四種情景如下照片所示（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器已正確安裝），其中最合適的是_______________（單選）

（2）實(shí)驗(yàn)中，如下哪些操作是必要的________（多選）

A．用秒表測(cè)量時(shí)間

B．重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些

C．先接通電源后釋放紙帶

D．先釋放紙帶后接通電源

（3）在實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示，其中A、B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第1、2個(gè)點(diǎn)，AB＝2 mm，D、E、F為點(diǎn)跡清晰時(shí)連續(xù)打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，測(cè)得D、E、F到A的距離分別為x1、x2、x3(圖中未畫(huà)出)．設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，重物質(zhì)量為m，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)重力加速度為g.一位學(xué)生想從紙帶上驗(yàn)證打下A點(diǎn)到打下E點(diǎn)過(guò)程中，重物的機(jī)械能守恒．

①重物重力勢(shì)能減少量ΔEp＝__________________，動(dòng)能增量ΔEk＝______________________.

②比較ΔEp和ΔEk發(fā)現(xiàn)，重物重力勢(shì)能的減少量ΔEp大于動(dòng)能的增加量ΔEk，造成這一誤差的原因是__________________________________________________________．

Answer 1

【答案】 D BC mgx2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有阻力作用

【解析】（1）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)讓重物緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，手拉著紙帶的上方，保持紙帶豎直，由靜止釋放．故D正確，ABC錯(cuò)誤．

（2）實(shí)驗(yàn)中，不需用秒表測(cè)量時(shí)間，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些，以減小下落過(guò)程的相對(duì)阻力，選項(xiàng)B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源后釋放紙帶，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選BC.

（3）①打下A點(diǎn)到打下E點(diǎn)過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減小量：ΔEP=mgx2；根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度得：E點(diǎn)的瞬時(shí)速度：
從A點(diǎn)到E點(diǎn)過(guò)程中動(dòng)能增量為：
②重錘重力勢(shì)能的減少量△EP大于動(dòng)能的增加量△EK，造成這一誤差的原因是摩擦阻力對(duì)重錘做負(fù)功或重錘和紙帶受空氣阻力和摩擦力作用．