Question

【題目】某興趣小組利用自由落體運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）在本實(shí)驗(yàn)中需要直接測(cè)量的物理量有_____

A、重物的質(zhì)量 B．重力加速度

C．重物下落的高度 D．與重物下落高度所對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度

（2）下列器材中，實(shí)驗(yàn)必須用到的有_____

A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 B．重物 C．天平 D．毫米刻度尺 E．秒表 F．小車

（3）打出了一條如圖所示的紙帶，O點(diǎn)為紙帶上第一點(diǎn)，若重物的質(zhì)量為0.5kg，從開始下落到打D點(diǎn)的過程中重物的重力勢(shì)能減少量為______J，動(dòng)能增加量為________ J（重力加速度g=9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)）,根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：_____________________。

(4)該同學(xué)繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，并以為縱軸、以h為橫軸畫出圖象，應(yīng)是下圖中的________。

Answer 1

【答案】 C ABD 0.951 0.934 在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒 C

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，所以不需要測(cè)量重物的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；重力加速度是已知的，不需要測(cè)量，故B錯(cuò)誤；重物下落的高度需要測(cè)量，故C正確；瞬時(shí)速度是根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)計(jì)算得出的，不是直接測(cè)量的，故D錯(cuò)誤。所以選C。

（2）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，即驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等即，質(zhì)量可以約去，實(shí)驗(yàn)不需要天平，瞬時(shí)速度可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶進(jìn)行處理計(jì)算得出，不需要秒表，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源，還要刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，所以必須的物理量為ABD。

（3）重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，重力勢(shì)能減少了：△Ep=mgh=0.5×9.8×19.41×10-2J=0.951J，D點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：，則動(dòng)能的增加量為：。結(jié)論為：在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒。

（4）根據(jù)，可得：，所以以縱軸、以h為橫軸畫出的圖象，故C正確，ABD錯(cuò)誤。