Question

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量及相关计算，即可验证机械能守恒定律．

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C．用天平测出重锤的质量；

D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；

E．测量纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 ．

(2)在一次实验中，质量m的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），长度单位cm，那么从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek=___________J（g取9.8m/s2，结果数据均保留至小数点后两位）；通过计算，数值上△Ep_______△Ek（填“>”“=”或“<”），这是因为____________________________；

 

 

Answer 1

（1）B C D；（2）0.49mJ； 0.48mJ； > ；纸带和重錘运动过程中受阻力；

【解析】

试题分析: （1）将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B错误；因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C错误；开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误。

（2）中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：，重力势能减少量是△Ep=mgh=0.49mJ，能的增加量△Ek=，通过计算可以看出△EP＞△EK，这是因为纸带和重錘运动过程中受阻力，最后得出实验的结论是：在实验误差允许的范围内机械能守恒．

考点：验证机械能守恒定律