Question

【題目】采用重物自由下落“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當地的重力加速度g=9.80m/s2。

(1)實驗室可供選擇的重物如下，最合理的是___________。

A質量為10g的石塊

B質量為100g的鉤碼

C.質量為200g的木球

D.質量為500g的塑料球

(2)用正確選擇的重物進行實驗，得到一條符合實驗要求的紙帶如圖乙所示，O為紙帶下落的起始點，A、B、C為紙帶上選取的三個連續點。重物由O點運動到B點的過程中，動能的增加量為___________J，重力勢能的減少量為___________J(以上兩空計算結果均保留三位有效數字)。這兩者不相等的原因可能是______________________(任意答一條即可)。

Answer 1

【答案】（1）B （2）0.450 0.453 重物下落過程中有空氣阻力或紙帶受到的摩擦力的影響.

【解析】

（1）為減小空氣阻力對實驗的影響，為減小實驗誤差，應選擇體積小而質量大的重物。

（2）根據實驗數據應用勻變速直線運動的推論求出B點的速度，然后根據重力勢能與動能的計算公式分析答題。

（1）為減小空氣阻力對實驗的影響，為減小實驗誤差，應選擇質量為100g的鉤碼作為重物，故選B；
（2）打B點時的速度：，重物由O運動到B點時動能的增加量：△EK=mvB2=×0.100×32=0.450J，
重力勢能減少量：△EP=mgh=0.100×9.8×0.4625=0.453J。

這兩者不相等的原因可能是：重物下落過程中有空氣阻力或紙帶受到的摩擦力的影響.