Question

8．（1）关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法中正确的是D．
A．实验时需要称出重物的质量
B．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦做的功就少，误差就小
C．纸带上打下的第1、2点间距超过2mm，则无论怎样处理数据，实验误差都会很大
D．实验处理数据时，可直接利用打下的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法
（2）若正确的操作完成实验，正确的选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），当地重力加速度的值为9.8m/s²，那么（结果均保留两位有效数字）
①纸带的左端与重物相连．
②打下计数点B时，重物的速度v_B=0.98m/s．
③在从起点O到打下计数点B的过程中，测得重物重力势能的减少量△E_p略大于动能的增加量△E_k，这是因为存在阻力做功．

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理，以及操作步骤中的注意事项，确定正确的选项．
（2）重物的速度越来越快，抓住相等时间内的位移越来越大确定纸带的哪一端与重物相连．
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度．

解答 解：（1）A、验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以不需要测量重物的质量，故A错误．
B、摩擦不可避免，但是不是纸带越短越好，纸带越短，打的点越小，不利于测量，故B错误．
C、根据h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.0{2}^{2}m=2mm$知，纸带应该选用打下的第1、2点间距接近2mm的，若纸带上打下的第1、2点间距超过2mm，相当于有初速度，但也可以选取中间的两个点来验证机械能守恒，故C错误
D、处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法，若采用计数点，是使测量长度变长，从而减小测量长度的误差，故D正确；
故选：D．
（2）因为重物的速度越来越大，则相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连．
B点的速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.06-3.14）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.98m/s．
在从起点O到打下计数点B的过程中，测得重物重力势能的减少量△E_p略大于动能的增加量△E_k，这是因为阻力做功，重力势能的减小量一部分转化为内能．
故答案为：（1）D，（2）左，0.98，存在阻力做功．

点评 解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度．