Question

19．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中
（1）現(xiàn)有器材是打點計時器，交流電源、直流電源、紙帶、帶夾子的重物、刻度尺、天平、鐵架臺，其中該實驗不需要的器材是直流電源、天平．
（2）實驗中，需要測量的物理量是：AD
A、下落的高度               B、重力加速度
C、重錘的質(zhì)量               D、重錘的下落速度
（3）實驗中，若打點計時器沒能完全豎直，以致于紙帶通過限位孔時受到阻力，同時空氣也有阻力作用，則比較下落時物體減小的重力勢能和增加的動能，應(yīng)有△E_P＞△E_K（填“＞”、“＜”或“=”）
（4）實驗中，若先、后用質(zhì)量較大的重錘和質(zhì)量較小的重錘做實驗，則比較兩種情況下減小的重力勢能△E_P和增加的動能△E_K，選用質(zhì)量較大（填“較大”或“較小”）的重錘做實驗時，其比值$\frac{△{E}_{K}}{△{E}_{P}}$較大．

Answer 1

分析 （1）需要打點計時器利用紙帶求瞬時速度，打點計時器需要連接交流電源，根據(jù)實驗原理以及數(shù)據(jù)處理方法選擇需要的器材．
（2）物體重力勢能的減少量△E_P=mgh，物體動能的增加量△E_K=$\frac{1}{2}$mv²，由所驗證方程，從而確定所測物理量；
（3）根據(jù)以上分析可知，減小的重力勢能和增加的動能，兩者大��；
（4）根據(jù)質(zhì)量較大的重錘，所受到的阻力越小，從而即可求解．

解答 解：（1）打點計時器需要交流電源，故不需要直流電源，驗證機械能守恒定律時即需要驗證mgh=$\frac{1}{2}$mv²，可以看出兩邊質(zhì)量m可以約掉，不需要稱量出，故不需要天平H，
（2）根據(jù)物體重力勢能的減少量△E_P=mgh，物體動能的增加量△E_K=$\frac{1}{2}$mv²，可知，需要測量的物理量有：下落的高度與下落的速度，而重力加速度通過查表即可，對于質(zhì)量等式兩邊相約．
（3）由于阻力的影響，導致減小的重力勢能大于增加的動能，
（4）當選用質(zhì)量較大的重錘做實驗時，受到的阻力相對較小，則增加的動能越接近減小的重力勢能，
若比值$\frac{△{E}_{K}}{△{E}_{P}}$較大，則說明兩者相差較小，那么受到的阻力較小，因此選用質(zhì)量較大的重錘做實驗；
故答案為：（1）直流電源、天平；（2）A、D；（3）＞；（4）較大．

點評 從實驗原理出發(fā)是根本．根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出某點的速度進一步可以求出其動能的大小，根據(jù)機械能守恒定律的內(nèi)容可以求出需要驗證的表達式．