Question

【題目】用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖所示．

(1) 關于該實驗，下列說法中正確的是________．

A. 需用天平測出重物的質量

B. 必須用秒表測出重物下落的時間

C. 釋放紙帶前，手捏住紙帶上端并使紙帶處于豎直方向

D. 釋放紙帶前，重物應遠離打點計時器

(2) 下圖為一條符合實驗要求的紙帶，O點為打點計時器打下的第一個點．分別測出若干連續點A、B、C、…與O點之間的距離h1、h2、h3、…，已知打點計時器的打點周期為T，重力加速度為g，若重物質量為m，則在O到B的過程中，重物增加的動能為________．

(3) 實驗中發現重物增加的動能略小于減少的重力勢能，其主要原因是________．

A. 重物的質量過大 B. 重物的體積過小

C. 重物下落的距離過小 D. 重物及紙帶在下落時受到阻力

Answer 1

【答案】C D

【解析】

熟知實驗的所需儀器和步驟，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能。

（1）驗證機械能守恒定律，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，表達式的兩邊都有質量，可以約去，所以實驗中不需要用天平測量重錘的質量，故A錯誤；由于是用打點計時器，不必測時間，故B錯誤；釋放紙帶前要使紙帶處于豎直位置，用要靠近打點計時器，故C正確，D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。

（2）利用勻變速直線運動的推論，可計算出打B點時紙帶運動的瞬時速度：，所以打下B點時重錘的動能為：。

（3）實驗結果是減少的重力勢能略大于增加的動能，顯然損失了機械能，是因為克服摩擦阻力做了功，故D正確，ABC錯誤。