Question

“驗證機械能守恒定律”的實驗采用重物自由下落的方法（保留三位小數，取重力加速度g=10 m/s²）
（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）若實驗中所使用的重物質量為m=1kg，打點紙帶如圖所示，數據都從同一點O開始測量，A、B、C為連續(xù)的三個點，若以起始點O點為參考點，打點計時間隔為0.02s，則記錄B點時，重物的速度v_B=

0.600

m/s，重物的動能為E_k=

0.180J

；從開始下落到B點，重物的重力勢能改變量是△E_P=

0.181

，因此，可以得出的結論是

誤差范圍內機械能守恒

．

Answer 1

分析：（1）根據實驗原理可知，該實驗不需要測量物體質量，因此不需要天平．
（2）根據勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出B點的速度大小，進一步可求出其動能，根據勢能的定義可以求出勢能的改變量，從而驗證機械能是否守恒．

解答：解：（1）根據重物下落過程中機械能守恒的表達式可知，物體的質量可以約掉，因此本實驗中不需要天平，故ABD錯誤，故C正確．
故選C．
（2）B點的速度為：vB=

SAC

2T

=

(31.8-7.8)×10-3

2×0.02

=0.600m/s
重物的動能為：Ek=

1

2

m

v

2 B

=0.180（J）
重力勢能的該變量為：mgh_OB=0.181（J）
由于重物下落時克服阻力做功，因此重力勢能減小量略大于動能增加量，故在誤差范圍內機械能守恒．
故答案為：0.600m/s，0.180J，0.181J，誤差范圍內機械能守恒．

點評：驗證機械能守恒是中學階段的基礎實驗，要從實驗原理出發(fā)來理解實驗同時注意平時加強練習．