Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：

(1)供實驗選擇的重物有以下四個，應選擇_____

A．質量為10g的砝碼 B．質量為200g的木球

C．質量為50g的塑料球 D．質量為200g的鐵球

(2)下列敘述正確的是_______

A．實驗中應用秒表測出重物下落的時間

B．可用自由落體運動的規律計算重物的瞬時速度

C．因為是通過比較和mgh是否相等來驗證機械能是否守恒，故不需要測量重物的質量

D．釋放重物前應手提紙帶的上端，使紙帶豎直通過限位孔

(3)質量m＝1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計數點間的時間間隔為0．04s，那么從打點計時器打下起點O到打下B點的過程中， 物體重力勢能的減少量Ep＝________J，此過程中物體動能的增加量Ek＝________J。(g＝9．8m/s2，保留三位有效數字)

(4)根據紙帶數據，可得到結論：____________________________________________

Answer 1

【答案】 (1)D (2) CD (3)2.28J 2.26 在誤差允許的范圍內，重物（鐵球）的機械能守恒

【解析】（1）重物應該選擇體積較小，質量較大的鐵球，故選D.

（2）該實驗中，要有做自由落體運動的物體重錘；通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表，選項A錯誤；用紙帶上的點跡，根據中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度計算重物的瞬時速度，選項B錯誤；因為是通過比較和mgh是否相等來驗證機械能是否守恒，兩邊的質量消掉，故不需要測量重物的質量，選項C正確；釋放重物前應手提紙帶的上端，使紙帶豎直通過限位孔,以減小實驗的誤差，選項D正確；故選CD.

（3）重力勢能減小量等于△Ep=mgh=1×9.8×0.2325J=2.28 J．
利用勻變速直線運動的推論
EkB=mvB2=2.26 J
（4）由于重力勢能減小量略大于動能的增加量，在誤差允許范圍內，重物下落的機械能守恒．