Question

8．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是CD．
A．要先用天平稱重物的質(zhì)量
B．先松開(kāi)紙帶讓重物下落再接通電源
C．先接通電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶讓重物下落
D．要把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直架穩(wěn)
（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)時(shí)器所用電源的頻率為50赫茲．查得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.8m/s2．已知重物的質(zhì)量為1.00千克．實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖，把第一點(diǎn)記作0，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)．經(jīng)測(cè)量知道：A、B、C、D各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別為62.99厘米、70.18厘米、77.76厘米、85.73厘米．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于7.62焦，動(dòng)牟的增加量等于7.56焦．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）考查實(shí)驗(yàn)步驟中的一些問(wèn)題，重物的質(zhì)量不需要稱量，計(jì)算時(shí)約掉了；試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后松開(kāi)紙帶讓重物下落；為減小打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間的摩擦力，故打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)豎直架穩(wěn)；
（2）紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．注意有效數(shù)字的保留．

解答 解：（1）A、由mgh=$\frac{1}{2}$mv²可得：h=$\frac{1}{g}$×$\frac{{v}^{2}}{2}$，與質(zhì)量無(wú)關(guān)系，故不需要測(cè)質(zhì)量，故A錯(cuò)誤．
B、C：試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后松開(kāi)紙帶讓重物下落，故B錯(cuò)誤，C正確．
D：為減小打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間的摩擦力，故打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)豎直架穩(wěn)，故D正確．
故選：CD
（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論
v_c=$\frac{0.8573-0.7018}{2×0.02}$=3.89m/s
根據(jù)重力勢(shì)能的定義式得：
重力勢(shì)能減小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62 J．
動(dòng)能的增加量△E_K=E_kc-0=$\frac{1}{2}$mv_C²=7.56 J
故答案為：（1）CD；（2）7.62；7.56

點(diǎn)評(píng) 能夠清楚該實(shí)驗(yàn)的工作原理和實(shí)驗(yàn)步驟．知道相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，紙帶問(wèn)題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題，要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．