Question

（1）用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中，
①運用公式

1

2

mv²=mgh對實驗條件的要求是______，為此，所選擇的紙帶第1、2點間的距離應接近______．
②下列說法正確的是______
A、要用天平稱重錘質(zhì)量
B、選用質(zhì)量大的重錘可減少實驗誤差
C、實驗結(jié)果總是動能增加略小于重力勢能的減少
D、實驗結(jié)果總是功能增加略大于重力勢能的減少
（2）在驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖2所示，相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．
①打點計時器打下記數(shù)點B時，物體的速度V_B=______．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
②從點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=______，動能的增加量△EK=______．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
③在實驗操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準確的前提下，該實驗求得的△EP也一定略大于△EK，這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因______．

Answer 1

（1）①用公式

1

2

mv²=mgh時，對紙帶上起點的要求是重錘是從初速度為零開始，
打點計時器的打點頻率為50Hz，打點周期為0.02s，重物開始下落后，在第一個打點周期內(nèi)重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點間的距離接近2mm，
所以有：h=

1

2

gT²=×9.8×0.02² m≈2mm．
②A、根據(jù)機械能守恒表達式可知，驗證過程不需要測量重錘質(zhì)量，故A錯誤；
B、為了減小阻力對其影響，選用重錘時，應該選用質(zhì)量大體積小重錘的進行實驗，故B正確；
CD、由于重錘下落過程中克服阻力做功，因此動能的增加量小于重力勢能的減小量，故C正確、D錯誤．
故選：BC．
（2）①中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大�。�
vB=

sAC

2T

=

0.0702-0.0313

2×0.02

m/s=0.972m/s
故答案為：0.972m/s．
②物體重力勢能減小量：△E_P=mgh=1×9.8×0.0486=0.476J
動能的增加量為：△Ek=

1

2

mvB2=

1

2

×1×0.9722=0.473J
③由于紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量．
故答案為：（1）①物體在只受重力的作用下，初速度為0的運動；2mm．②BC．
（2）①0.972m/s；②0.476J；0.473J；③各種阻力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．