Question

11．在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m的重物自由下落，如图1所示，在纸带上打出一系列的点，P是第一个点（实验所用电源的频率f=50Hz，当地的重力加速度为g=9.8m/s²），那么：

①在实验中，除铁架台、夹子、打点计时器、电源、纸带和重锤外，还需选用下述仪器中的哪种？B
A．秒表   B．刻度尺   C．天平   D．弹簧秤
②打点计时器打下计数点B时，重物的速度v_B=1.37m/s（保留到小数点后两位）；
③从起点P到打下计数点B的过程中，物体的重力势能减少量△E_P=0.94m （保留到小数点后两位）；
④实验中重物增加的动能往往小于（填“大于”、“等于”或“小于”）它所减少的势能，产生这种情况的主要原因是存在阻力；
⑤若纸带不慎断裂，失去开头部分的几个点，能（填“能”或“不能”）根据剩下部分验证机械能守恒定律．

Answer 1

分析 纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距需要刻度尺，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，由重力做功求出重力势能减少量．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值，根据验证实验原理判断．

解答 解：（1）测得纸带上的点间距需要刻度尺，故选B
（2）利用匀变速直线运动的推论
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.1250-0.0704}{2×0.02}$=1.37m/s
（3）重力势能减小量△E_p=mgh=m×9.8×0.0958J=0.94m
（4）通过克服阻力做功，机械能有损失；故实验中重物增加的动能往往小于减少的势能．
（5）只要知道某两点的速度，和两点间的距离就可以验证机械能守恒定律，故能
故答案为：①B   ②1.37      ③0.94    ④小于，存在阻力      ⑤能

点评 要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能