Question

“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖所示的甲或乙方案來進(jìn)行．甲方案為用自由落體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，乙方案為用斜面小車實(shí)驗(yàn)驗(yàn)正機(jī)械能守恒定律

（1）比較這兩種方案，

 

（填“甲”或“乙”）方案好一些
（2）圖丙所示是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，測得每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，已知每    兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔T=0.1s，物體運(yùn)動的加速度a=

 

；該紙帶是采用

 

（填“甲”或“乙”）實(shí)驗(yàn)方案得到的．簡要寫出判斷依據(jù)

 

．
（3）如圖丁所示是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時得到的一條紙帶，我們選N點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．下面-些計(jì)算打N點(diǎn)時紙帶下落速度的方法，其中正確的是

 

_（T為打點(diǎn)周期）
A．N點(diǎn)是第n個點(diǎn)，則v_N=gnT     B．N是第n個點(diǎn)，則v_N=g（n-1）T
C．vN=

xn+xn+1

2T

           D．vN=

dn+1+dn-1

2T

．

Answer 1

分析：①解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(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)，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量進(jìn)行選擇；②紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用逐差法可以求出物體運(yùn)動的加速度；③根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時速度．

解答：解：（1）機(jī)械能守恒的前提是只有重力做功，實(shí)際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越好．故甲方案好一些．
（2）采用逐差法求解加速度．
x_DE-x_BC=2a₁T²，
x_CD-x_AB=2a₂T²，
a=

a1+a2

2

=4.8 m/s²
因a遠(yuǎn)小于g，故為斜面上小車下滑的加速度．所以該紙帶采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)方案．
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時速度，可以求出N點(diǎn)的速度為：
 vN=

xn+xn+1

2T

，故ABD錯誤，C正確．
故選C．
故答案為：（1）甲　因?yàn)檫@個方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實(shí)驗(yàn)器材少
（2）4.8 m/s²，乙　因?yàn)槲矬w運(yùn)動的加速度比重力加速度小得多
（3）C

點(diǎn)評：書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚，同時我們要加強(qiáng)物理基本規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．