Question

【題目】在利用打點計時器“驗證機械能守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示。

(1)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h。某小組的同學利用實驗得到了所需紙帶，共設計了以下四種測量方案，其中正確的是_________；

A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v；

B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=，計算出瞬時速度v

C．根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，計算出瞬時速度v，并通過h=計算出高度h；

D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，計算出瞬時速度v。

(2)打出的紙帶如圖乙所示。設物體質量為m、交流電周期為T，則打點4時物體的動能可以表示為________；

(3)為了求從起點0到點4物體的重力勢能變化量，需要知道重力加速度g的值，這個g值應該是____________（填字母即可）；

A．取當地的實際g值 B．根據打出的紙帶，用△x=gT2求出

C．近似取10m/s2即可 D．以上說法均錯誤

(4)而在實際的實驗結果中，往往會出現物體的動能增加量略小于重力勢能的減少量，出現這樣結果的主要原因是___________。

Answer 1

【答案】D A 阻力做負功

【解析】

(1)[1]該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗。因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒。如果把重物看成自由落體運動，再運用自由落體的規律求解速度，那么就不需要驗證，其中ABC三項都是運用了自由落體的運動規律求解的，故ABC錯誤，D正確。

故選D。

(2)[2]利用勻變速直線運動的規律得，打點4的速度

所以動能為

(3)[3]在“驗證機械能守恒定律”實驗中要求起點0到點4重錘的重力勢能變化量，不能用機械能守恒來計算g值，應取當地的實際g值，故BCD錯誤，A正確。

故選A。

(4)[4]由于重物下滑過程中需要克服阻力做功，因此重力勢能的減小量略大于動能的增加量。