Question

13．用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s₀=19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s₁=8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s₂=9.88cm，g取9.8m/s²．

（1）下列做法正確的有AD．
A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上　
B．實(shí)驗(yàn)中需要測量出重錘的質(zhì)量
C．實(shí)驗(yàn)時，先放手松開紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時器電源
D．為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用密度較大的重錘
（2）若重錘質(zhì)量為m，選取O、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒．重物減少的重力勢能是2.68mJ，打下C點(diǎn)時重物的速度是2.28m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）了解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)后分析解答．
（2）重物減少的重力勢能為mgh，根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可以求出打下記數(shù)點(diǎn)C時的速度大小，從而即可求解．

解答 解：（1）A、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，故A正確．
B、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、$\frac{1}{2}$mv²的大小關(guān)系，故m可約去，不需要測量重錘的質(zhì)量，故B錯誤．
C、實(shí)驗(yàn)時，先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源再放手松開紙帶，故C錯誤．
D、實(shí)驗(yàn)供選擇的重物應(yīng)該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，故D正確．
故選：AD．
（2）重物減少的重力勢能為：
△E_p=mgh=mg（s₀+s₁）=m×9.8m/s²×（19.00+8.36）×10^-2m≈2.68mJ
v_C=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{4T}$=$\frac{0.0836+0.0988}{0.08}$=2.28m/s
故答案為：（1）AD；（2）2.68m； 2.28．

點(diǎn)評 本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理方法，以及有關(guān)誤差分析，要學(xué)會根據(jù)可能產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析．