在利用打點計時器驗*做自由落體運動的物體機械能守恆的實驗中．(1)(單選)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點...

問題詳情：

在利用打點計時器驗*做自由落體運動的物體機械能守恆的實驗中．

(1)(單選)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某小組的同學利用實驗得到的紙帶，共設計了以下四種測量方案，其中正確的是________．

A．用刻度尺測出物體下落的高度h，並測出下落時間t，通過v＝gt計算出瞬時速度v

B．用刻度尺測出物體下落的高度h，並通過v＝計算出瞬時速度v

C．根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等於這點前、後相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，並通過h＝計算出高度h

D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等於這點前、後相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v

(2)已知當地重力加速度為g，使用交流電的頻率為f.在打出的紙帶上選取連續打出的五個點A、B、C、D、E，如圖4－5－10所示．測出A點距離起始點O的距離為s0，A、C兩點間的距離為s1，C、E兩點間的距離為s2，根據前述條件，如果在實驗誤差允許的範圍內滿足關係式________________________，即驗*了物體下落過程中機械能是守恆的．而在實際的實驗結果中，往往會出現物體的動能增加量略小於重力勢能的減少量，出現這樣結果的主要原因是__________________________．

圖4－5－10

【回答】

解析　(1)該實驗中需要驗*的是mgh＝mv2，化簡可得gh＝v2，因此只需要瞭解h和各點的瞬時速度，h用刻度尺直接測量即可，而v需根據勻變速直線運動的規律求解．則本題的正確選項為D.

(2)由運動學的規律可知vC＝AE＝＝＝，測量可得sOC＝s0＋s1，代入gh＝v2，整理可得32g(s0＋s1)＝f2(s1＋s2)2；由於紙帶在運動的過程中要受到來自打點計時器的阻力，而阻力對紙帶做負功，因此物體的動能增加量略小於重力勢能的減少量．

*　(1)D　(2)32g(s0＋s1)＝f2(s1＋s2)2　打點計時器有阻力作用，阻力對紙帶做負功

知識點：專題十三 中學物理實驗

題型：實驗,探究題