Question

【題目】如圖1所示為用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置：

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)的周期為_____ s，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g=9.8m/s2，重物質(zhì)量為0.2kg。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示，打P點(diǎn)時(shí)，重物的速度為零，A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn)，根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，可知重物由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量△EP=________J，在B點(diǎn)的動(dòng)能EP=________J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）；

(2)B點(diǎn)離P點(diǎn)的距離用h表示，打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為vB，當(dāng)兩者間的關(guān)系式滿足___________時(shí)，說明下落過程中重錘的機(jī)械能守恒（已知重力加速度為g）；

(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，其主要原因是___________。

A.重物的質(zhì)量過大 B.重物的體積過小

C.電源的電壓偏低 D.重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力。

Answer 1

【答案】0.02 9.82×10-2 vB2=2gh D

【解析】

(1)[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)的周期為

[2][3]重物由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減小量

△Ep=mgh=0.2×9.8×0.0501J=9.82×10-2J

打B點(diǎn)時(shí)的速度

在B點(diǎn)的動(dòng)能

(2)[4] 由機(jī)械能守恒定律得

即

vB2=2gh

說明下落過程中重錘的機(jī)械能守恒。

(3)[5] A．重物的質(zhì)量過大，重物和紙帶受到的阻力相對(duì)較小，所以有利于減小誤差，故A錯(cuò)誤；
B．重物的體積過小，有利于較小阻力，所以有利于減小誤差，故B錯(cuò)誤；
C．電源的電壓偏低，電磁鐵產(chǎn)生的吸力就會(huì)減小，吸力不夠，打出的點(diǎn)也就不清晰了，與誤差的產(chǎn)生沒有關(guān)系，故C錯(cuò)誤；
D．重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，故D正確。
故選D。