Question

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是

C

（只需填字母代號）．
A．重物       B．紙帶       C．天平       D．電源
（2）如圖所示為實驗得到的一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記做O，另選連續的4個點A、B、C、D作為測量的點．經測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm．根據以上數據，可知重物由O點運動到B點，重力勢能的減少量等于

6.86

J，動能的增加量等于

6.85

J．（已知所用重物的質量為1.00kg，當地重力加速度g=9.80m/s²，取3位有效數字．）

Answer 1

分析：根據實驗的原理確定不需要的器材．根據重物下降的高度求出重力勢能的減小量，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而求出動能的增加量．

解答：解：（1）根據機械能守恒得mgh=

1

2

mv2，質量可以約去，所以驗證機械能守恒定律不必要的器材是天平．故選：C．
（2）重力勢能的減小量：△E_p=mgh=1×9.8×0.7J=6.86J．
B點的速度為：vB=

xAC

2T

=

0.7758-0.6278

0.04

m/s=3.7m/s
則動能的增加量為：△Ek=

1

2

mvB2=

1

2

×1×3．72=6.85J．
故答案為：（1）C；（2）6.86，6.85

點評：解決本題的關鍵掌握實驗的原理，以及掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度的大小．