Question

(8分)用如圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。

⑴實驗中有A：200g的鋁塊和B：200g的鐵塊．為了減少誤差，應該選擇   (填字母)；
⑵實驗操作時應該先接通打點計時器電源再釋放紙帶，但某同學在操作時做反了，那么通過對這條紙帶運算能否判斷機械能是否守恒？       (填“能”或“否”)；
⑶如圖(b)是某次實驗的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F是連續的七個點，每2個點之間的時間為T，若重物質量為m，對應B到E的下落過程中，重錘重力勢能的減少量ΔE_p＝          ，B到E動能變化量為ΔE_k＝                。

Answer 1

⑴B；⑵能；⑶mg(Δx₃＋Δx₄＋Δx₅)，。

試題分析：⑴在驗證機械能守恒定律實驗中，由于重物下落過程中受到空氣阻力的影響，因此為了減小實驗誤差，重物應選用密度大、體積小的實心物體，故應選擇B；
⑵先接通電源，再釋放紙帶與先釋放紙帶，再接通電源兩種實驗操作致使實驗差異在紙帶上的第一個打點速度是否為零，而該實驗是通過比較重物重力勢能的減少量ΔE_p與其動能的增加量ΔE_k是否相等來達到驗證目的的，所以，當操作步驟做反時，只要能求出兩點之間的距離和打此兩點時重物對應的速度即可，故能達到實驗目的；
⑶根據圖(b)所示紙帶數據可知，對應B到E的下落過程中，重錘重力勢能的減少量為：ΔE_p＝mg(Δx₃＋Δx₄＋Δx₅)，對應B點重錘的速度為：v₁＝，對應E點重錘的速度為：v₂＝，所以B到E動能變化量為：ΔE_k＝－＝。