Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，所用電源的頻率為50Hz，某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時，各計數(shù)點對應刻度尺上的讀數(shù)如圖所示( 圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A，B，C，D，E分別是每打兩個點取出的計數(shù)點，單位：mm)，根據(jù)紙帶計算：

(1)為了完成本實驗，從下列器材中選出實驗所必需的，其編號為（__________）

A.打點計時器 B.重錘 C.天平 D.毫米刻度尺 E.秒表（或停表）

(2)若重錘的質量為m，重錘由開始下落到打B點時減少的重力勢能是 _______ J，從重錘下落到打B點時增加的動能是 ______ J,(,結果保留三位有效數(shù)字）；得出結論是______。

(3)實驗中產生誤差的原因是 _________________________（只要求寫出其一的原因）。

Answer 1

【答案】A B D 1.91m 1.89m 在實驗誤差允許的范圍內重錘重力勢能的減少量等于其動能的增加量，機械能守恒 重錘在下落時要受到阻力的作用（打點計時器對紙帶的摩擦阻力、空氣阻力等）

【解析】

紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能，根據(jù)功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

(1)在該實驗中，通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表，由于驗證機械能公式中可以把重錘質量約掉，因此不需要天平，也不需要彈簧秤．同時實驗中需要測量紙帶上兩點間的距離，所以需要刻度尺．故A、B、D正確，C、E錯誤；故選ABD.

(2)重力勢能減小量△Ep=mgh=m×9.8×0.195J≈1.91m J; 根據(jù)勻變速直線運動的推論得：;動能的增加量為：.實驗的結論是：在誤差允許的范圍內，重物的下落機械能守恒．

(3)我們發(fā)現(xiàn)，△EP和△Ek并不嚴格相等，產生誤差的主要原因是重物下落時受到阻力作用，重物要克服阻力做功而損失一部分機械能．