Question

【题目】（1）在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中

（1）备有如下器材：

A．打点计时器；

B．直流电源；

C．交流电源；

D．纸带；

E．带夹子的重物；

F．秒表；

G．刻度尺；

H．天平；

I．铁架台；．

其中该实验不需要的器材是 （填字母代号）

（2）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度＝9．80m/s2．实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中点为打点计时器打下的第一个点，、、为三个计数点，在计数点和、和之间还各有一个点，测得=12．01cm，=19．15cm，=27．86cm．打点计时器通以50Hz的交流电．根据以上数据算出：当打点计时器打到点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J；此时重锤的动能比开始下落时增加了 J，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是 ．（重锤质量已知）

Answer 1

【答案】（1）B、H、F （2）1．88m, 1．96m该实验小组做实验时可能先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键 或者 释放纸带时手抖动了 （其他答案只要合理均给满分）

【解析】试题分析：（1）根据重物下落过程中机械能守恒的表达式:可知质量m可以约掉，因此本实验中不需要H，打点计时器都是使用的交流电，B不需要，打点计时器本身是一个计时的工具，所以不需要秒表，故F不需要．该实验不需要的器材是B、H、F。

（2）当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了△Ep=mgh2=m×9．80×0．1915J=1．88mJ．

计数点之间的时间间隔为：T=0．04s；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度为：

因此重锤动能的增加量为：

由数据可得：动能的增加量大于重力势能的减小量原因可能是做实验时先释放了纸带然后再合上打点计时器的电键（或“接通打点计时器是重锤已经具有初速度”、“重锤下落初速度不为零”、“释放纸带时手抖动了”等等）．