Question

【題目】一位同學用圖A所示的實驗裝置進行 “驗證機械能守恒定律”的實驗，其中打點計時器所用電源頻率為50Hz，當地的重力加速度的值為9.80m/s2，測得所用重物的質量為1.0kg，若按實驗要求正確地選擇出紙帶進行測量，量得連續三點A、B、C到第一個點O的距離如圖B所示，則：

(1)從起點O到打下計數點B的過程中重物重力勢能減小量△Ep=________J，此過程中重物動能的增加量△Ek=________J（結果保留三位小數）；

(2)在本實驗中發現，重物減少的重力勢能總是略大于重錘增加的動能，原因主要是因為________________。

(3)關于本實驗，下列說法正確的是（____）

A、應選用質量和密度較大的重物

B、實驗時應先放開紙帶，再接通電源

C、打點計時器要接在電壓為4-6V的直流電源上

D、測下落高度時，需從起始點算起，且選取的各點應距離起始點適當遠些

E、實驗時需稱出重物的質量

F、紙帶上第1、2兩點間距若不接近2mm，則無論怎樣處理實驗數據，實驗誤差都一定較大

Answer 1

【答案】7.700J 3.900J 重錘下落過程中存在著阻力的作用（或重物所受的空氣阻力和紙帶所受打點計時器的阻力） AD

【解析】

（1）[1][2]從O到B，重物下降，所以重物重力勢能減小量

由勻變速直線運動規律可得

所以，此過程中重物動能的增加量

（2）[3]實驗中，重物下落過程中存在著阻力的作用（或重物所受的空氣阻力和紙帶所受打點計時器的阻力），即重力勢能轉化為動能的同時，還克服阻力做功，因此物減少的重力勢能總是略大于重錘增加的動能。

（3）[4]A．重物選用質量和密度較大的重物，其所受阻力相比重力較小，A正確；

B．實驗時應先接通電源，再放開紙帶，B錯誤；

C．打點計時器要接在電壓為4-6V的交流電源上，C錯誤；

D．測下落高度時，從起始點算起，且選取的各點應距離起始點適當遠些是減小測量讀數的誤差，D正確；

E．實驗時驗證機械能守恒，即減小的重力勢能等于增加的動能，其中質量可以約掉，不需稱出重物的質量，E錯誤；

F．由自由落體運動位移規律，紙帶上第一段間距滿足

紙帶上第0、1兩點間距若不接近2mm，則無論怎樣處理實驗數據，實驗誤差都一定較大，而不是1、2兩點間距，F錯誤。

故選AD。