Question

【題目】如圖所示，在“利用自由落體運動驗證機械能守恒定律”的實驗中，讓重錘拖著穿過打點計時器的紙帶做自由落體運動，測量重錘的重力勢能減少量和動能增加量，從而驗證機械能守恒定律。

（1）下列對實驗過程的描述哪些是正確的（_____）

A.實驗前必須要用天平稱出重錘的質量；

B.實驗需要重復操作幾次，打出多條紙帶，從中挑選出頭兩個點之間間距大約為2mm的一條紙帶進行測量；

C.更換紙帶后的每次操作都必須要先接通電源，后釋放紙帶；

D.為獲得重錘的動能，可以先用公式獲得重錘的速度。

（2）如果交流電頻率是50Hz，實驗得到的紙帶如右圖，O點為計時器打下的第一個點，A、B、C是紙帶上連續的三個計時點，測得OA=9.51cm、OB=12.42cm、OC=15.70cm，若用OB段來驗證機械能守恒定律，g取9.80m/s2。則單位質量重錘重力勢能減少量為ΔEP=______J/kg，單位質量重錘動能的增加量為ΔEk=_____ J/kg。（保留均三位有效數字）

Answer 1

【答案】 （1）BC； （2）1.22 1.20

【解析】（1）實驗要驗證的關系是： ，即，故不需要用天平稱出重錘的質量，選項A錯誤；實驗需要重復操作幾次，打出多條紙帶，從中挑選出頭兩個點之間間距大約為2mm的一條紙帶進行測量，選項B正確；更換紙帶后的每次操作都必須要先接通電源，后釋放紙帶，選項C正確；為獲得重錘的動能，通過紙帶上的點跡，根據球解速度，選項D錯誤；故選BC.

（2）單位質量重錘重力勢能減少量為；打B點時的速度： ；單位質量重錘動能的增加量為 。