Question

【題目】在利用自由落體“驗證機械能守恒定律”的實驗中，

（1）下列器材中不必要的一項是____（只需填字母代號）．

A．重物 B．紙帶 C．天平 D．50Hz低壓交流電源 E．毫米刻度尺

（2）關于本實驗的誤差，下列說法正確的是____

A．必須選擇質量較小的重物，以便減小誤差

B．必須選擇點跡清晰且第1、2兩點間距約為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．本實驗應選用密度大體積小的重物，以便減小誤差

（3）在該實驗中，質量m=lkg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示．O是重錘剛下落時打下的點，相鄰記數點時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g=9.8m/s2．則從點O到打下記數點B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=____J，動能的增加量△EK=____J（兩空均保留3位有效數字）．由此你得到的結論是__________________________________________。

Answer 1

【答案】C BD 0.476 0.473 在誤差允許的范圍內，物體機械能守恒（或者說：在誤差允許的范圍內，物體減少的勢能等于增加的動能）

【解析】

（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，要驗證動能增加量和勢能減小量是否相等，質量約去，不需要天平測量物體的質量，所以天平不必要．故選C.
（2）為了減小阻力對其影響，選用重錘時，應該選用質量大體積小重錘的進行實驗，故A錯誤，D正確；物體自由下落時根據公式h=gt2，其中t=T=0.02s，由此可知，開始所打兩個點之間的距離約等于2mm，則第1、2兩點間距約為2mm的紙帶，打第一個點的速度接近為零，誤差較小，故B正確；應先接通電壓后釋放紙帶，故C錯誤．
（3）利用勻變速直線運動的推論；重物由O點運動到B點時，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0486 J=0.476J．EkB=mvB2=0.473J；實驗得到的結論是：在誤差允許的范圍內，物體機械能守恒（或者說：在誤差允許的范圍內，物體減少的勢能等于增加的動能）．