Question

【題目】用圖1所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。實驗時質量為1.00kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖2.已知打點計時器所接交流電源的周期為0.02s，當地的重力加速度g=9.80m/s2.

(1)對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是_______。

A.重物的密度盡量大一些

B.重物下落的高度適當高一點

C.重復多次實驗時，重物必須從同一位置開始下落

D.必須從紙帶上第一個點開始計算來驗證機械能是否守恒

(2)從起點O到打下B點的過程中，重物重力勢能的減小量ΔEp=________J，動能的增加量ΔEk=_____J。（以上兩空計算結果均保留兩位有效數字）

(3)通過計算，發現ΔEp與ΔEk的數值并不相等，這是因為_______。

(4)根據紙帶算出相關各點的速度值v，量出下落的距離h，則以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應是圖3中的_________

Answer 1

【答案】AB 0.47 0.46 重物下落過程中受到在空氣阻力，紙帶受到摩擦力，有一部分重力勢能轉化為內能 C

【解析】

(1)[1]A．選重物的密度盡量大一些，可以減小受到的阻力的影響，可減少實驗誤差，故A正確；

B．重物下落的高度適當高一點，有利于減小測量的誤差，故B正確；

C．重復多次實驗時，重物不需要從同一位置開始下落，故C錯誤；

D．不一定要從紙帶上第一個點開始計算驗證機械能是否守恒，故D錯誤。

故選AB；

(2)[2]從O點到B點的過程中，重物重力勢能的減少量

[3]B點的速度為

重物動能的增加量

(3)[4]通過計算，發現△EP與△EK的數值并不相等，這是因為重錘下落過程中，受到在空氣阻力，紙帶受到摩擦力，有一部分重力勢能轉化為內能；

(4)[5]若重物下落過程，重力勢能的減少量與動能的增加量相等，則重物的機械能守恒，即

可得

所以根據實驗數據繪出的圖像應是一條過程原點的傾斜直線，圖線的斜率為重力加速度，故C正確。

故選C。