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BFH 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g=9.80m/s2．实验小组选出一条纸� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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20．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BFH（填字母代号）
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g=9.80m/s²．实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C　为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h₁=12.01cm，h₂=19.15cm，h₃=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B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了1.88m J；此时重锤的动能比开始下落时增加了1.96mJ，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．（重锤质量m已知）

分析验证机械能守恒定律，即验证钩码重力势能的减小量与动能的增加量是否相等，运用打点计时器需使用交流电源．纸带处理时需刻度尺，从而确定不需要的器材．
根据下降的高度求出重力势能的减小量，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，从而求出动能的增加量．动能的增加量大于重力势能的减小量原因可能是实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键或者释放纸带时手抖动了．

解答解：要验证钩码动能的增加量与重力势能的增加量是否相等，
即看是否有这样的关系有：mgh=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²．质量可以约去，所以不需要天平，要测量下落的高度和瞬时速度，在纸带处理时需刻度尺．用打点计时器需要交流电源，因此不需要的器材有：直流电源、秒表、天平．
故选：B、F、H．
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：△E_p=mgh₂=m×9.80×0.1915J=1.88m．
此时重锤的动能比开始下落时增加了：△E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×m×（$\frac{{h}_{3}-{h}_{1}}{4T}$）²=$\frac{1}{2}$×m×（$\frac{27.86-12.01}{4×0.02}×1{0}^{-2}$）²=1.96m．
动能的增加量大于重力势能的减小量原因可能是实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键，或者释放纸带时手抖动了．
故答案为：BFH；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．

点评解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，通过实验原理确定所需的器材．同时掌握纸带选择的方法，知道操作错误可能形成的原因，以及实验误差形成的原因．

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