Question

在利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，
（1）下列器材中不必要的一項(xiàng)是

C

（只需填字母代號(hào)）．
A．重物    B．紙帶    C．天平    D．50Hz低壓交流電源    E．毫米刻度尺
（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，下列說(shuō)法正確的是

D

；
A．必須選擇質(zhì)量較小的重物，以便減小誤差
B．必須選擇點(diǎn)跡清晰且第1、2兩點(diǎn)間距約為2mm的紙帶，以便減小誤差
C．必須先松開紙帶后接通電源，以便減小誤差
D．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用密度較大的重物，以便減小誤差
（3）在該實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=lkg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖所示．O是重錘剛下落時(shí)打下的點(diǎn)，相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，長(zhǎng)度單位是cm，g=9.8m/s²．則從點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，物體重力勢(shì)能的減小量△E_P=

0.476

J，動(dòng)能的增加量△E_K=

0.473

J（兩空均保留3位有效數(shù)字）．但實(shí)驗(yàn)中總存在誤差，其原因是

紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力

．

Answer 1

分析：根據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的原理，以及誤差分析可正確解答本題．

解答：解：（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和勢(shì)能減小量是否相等，質(zhì)量約去，不一定需要天平測(cè)量物體的質(zhì)量，所以天平不必要．
故選C
（2）A、為了減小阻力對(duì)其影響，選用重錘時(shí)，應(yīng)該選用質(zhì)量大體積小重錘的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故A錯(cuò)誤，D正確；
B、物體自由下落時(shí)根據(jù)公式h=

1

2

gt²，其中t=T=0.02s，由此可知，開始所打兩個(gè)點(diǎn)之間的距離約等于2mm，但驗(yàn)證機(jī)械能守恒，不是必須選擇的，故B錯(cuò)誤；
C、應(yīng)先接通電壓后釋放紙帶，故C錯(cuò)誤．
故選D
（3）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論
v_B=

xAC

2t

=

0.0702-0.0313

0.04

=0.97m/s
重物由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢(shì)能的減少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0486 J=0.476J．
E_kB=

1

2

mvB2=0.473J
重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力，機(jī)械能損失．
故答案為：（1）C；（2）D；（3）0.476；0.473；紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力

點(diǎn)評(píng)：運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問(wèn)題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問(wèn)題．
要注意單位的換算．
要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和能量守恒．