Question

7．在“验证机械能守恒定律”的实验中
（1）供选择的重物有以下四个，为减小实验误差应选择C
A．质量为100g的木球         B．质量为10g的砝码
C．质量为200g的钩玛       D．质量为10g的塑料球
（2）某次实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏电的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s²，若重锤质量为1kg．（计算结果保留3位有效数字）从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的动能E_KB=0.673J；重锤的重力势能减小量为△E_P=0.686J．得出的结论是在误差允许的范围内，重锤下落过程中机械能守恒

Answer 1

分析 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

解答 解：（1）由于实验中受到空气阻力和纸带的摩擦阻力，所以我们应找体积较小，质量较大的物体作为研究对象．故选：C．
（2）每两个点之间有一个计时点，则相邻两个计数点之间的时间间隔为T=0.04s．
利用匀变速直线运动的推论得：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{t}$=$\frac{0.1242-0.0312}{2×0.04}$=1.16m/s
重锤的动能E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$×1×（1.16）²=0.673J
重力势能减小量：△E_p=mgh=1×9.8×0.0700J=0.686J．
根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是重锤下落过程中机械能守恒
故答案为：（1）C；（2）0.673，0.686，在误差允许的范围内，重锤下落过程中机械能守恒．

点评 运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．
要注意单位的换算，要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．