Question

19．（1）如圖1所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是D
A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源
B、應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn)
C、需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間
D、測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度
（2）在本實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，測(cè)得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.8m/s²，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，實(shí)驗(yàn)中得到一點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示，把第一點(diǎn)記作O，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到0點(diǎn)的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm，根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，可知重物由0運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減小量等于7.62J，動(dòng)能的增加量等于7.56J．（取三位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線是圖3中的C．

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．
紙帶實(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．

解答 解：（1）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，故A錯(cuò)誤；
B、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故B錯(cuò)誤；
C、我們可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，不需要秒表，故C錯(cuò)誤；
D、測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度，故D正確．
故選：D．
（2）重力勢(shì)能減小量為：△E_p=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J．
在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，因此有：
v_C=$\frac{0.8573-0.7018}{2×0.02}$≈3.89m/s
所以動(dòng)能增加量為：△E_K=$\frac{1}{2}×1×$（3.89）²J=7.56J
（3）該實(shí)驗(yàn)原理為驗(yàn)證$\frac{1}{2}$mv²=mgh，即驗(yàn)證$\frac{1}{2}$v²=gh，以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，
故選：C．
故答案為：（1）D
（2）7.62；7.56．
（3）C

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)．
驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)是�？荚囼�(yàn)，要牢記實(shí)驗(yàn)原理、會(huì)處理數(shù)據(jù)、明確誤差來源