Question

（1）利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的試驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h．某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案．正確的是

D

．
a．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并測(cè)出下落時(shí)間t，通過(guò)v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v₀
b．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過(guò)v=

2gh

計(jì)算出瞬時(shí)速度
c．根據(jù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后
相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度，并通過(guò)計(jì)算出高度h
d．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v₀
（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過(guò)程中存在著阻力的作用，我們可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小．若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，還需要測(cè)量的物理量是

相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)距離x1、x2，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔t，重錘質(zhì)量m

（寫出名稱和符號(hào)），重錘在下落過(guò)程中受到的平均阻力的大小F=

m（g-

x2-x1

t2

）

．

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能把要驗(yàn)證的結(jié)論拿來(lái)應(yīng)用．

解答：解：（1）物體由靜止開始自由下落過(guò)程中受到空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力作用，不是自由落體運(yùn)動(dòng)，v=gt，v=

2gh

，都是自由落體運(yùn)動(dòng)的公式．故A、B錯(cuò)誤．
C、物體下落的高度是用米尺測(cè)量的，不是計(jì)算的，故c錯(cuò)誤．
D、為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方案，故正確．
故選D．
（2）還需要測(cè)量的物理量是：相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)距離x1、x2，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔t，重錘質(zhì)量m．
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at²，
a=

x2-x1

t2

根據(jù)牛頓第二定律得：
mg-f=ma=m

x2-x1

t2

f=m（g-

x2-x1

t2

）
故答案為：（1）D
（2）相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)距離x1、x2，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔t，重錘質(zhì)量m．
m（g-

x2-x1

t2

）

點(diǎn)評(píng)：了解實(shí)驗(yàn)的原理和方法．
能夠通過(guò)受力分析和牛頓第二定律結(jié)合起來(lái)研究問(wèn)題．