Question

某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易示意圖下，當(dāng)有不透光的物體從光電門(mén)間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。

所用的西甌XD 007光電門(mén)傳感器可測(cè)得最短時(shí)間為0.01ms。將擋光效果好、寬度為d=3.8×10^-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過(guò)光電門(mén)。某同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△t_i．與圖中所示的高度差△h_i，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示。(取g=9.8m／s²注：表格中M為直尺質(zhì)量)

①?gòu)谋砀裰袛?shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度是利用求出的，請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是：                       ．

②請(qǐng)將表格中數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整．

③通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：               

④根據(jù)該實(shí)驗(yàn)請(qǐng)你判斷下列△E_k一△h圖象中正確的是                 

 

 

Answer 1

【答案】

（1）極短時(shí)間內(nèi)平均速度近似等于瞬時(shí)速度    （2）4.22  4.02M

（3）在誤差范圍內(nèi)勢(shì)能減少量等于動(dòng)能的增加量    ． （4）C

【解析】

試題分析：（1）直尺磁條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間極短，此時(shí)平均速度非常接近瞬時(shí)速度，即用平均速度代替瞬時(shí)速度；（2）即，。（3）從表格數(shù)據(jù)可知，在允許誤差存在的范圍內(nèi)，有動(dòng)能變化與重力勢(shì)能變化相等。（4）據(jù)動(dòng)能變化與重力勢(shì)能變化關(guān)系，即：，則動(dòng)能變化與高度變化成正比，則選項(xiàng)C正確。

考點(diǎn)：本題考查機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證。