Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．查得当地的重力加速度为g=10m/s²，某同学选择了一条理想的纸带，测得各计数点到O点对应的长度如图所示．图中O点是打点计时器打出的第一个点，A，B，C，D分别是每打两个点取出的计数点，问：

（1）在该实验中不必要的仪器是　ABC　．（只需填字母代号）

  A．秒表     B．弹簧测力计    C．天平      D．刻度尺

（2）若重物质量为1kg，重物由O点运动到B点过程中，重力势能减少量为　1.95　J，动能的增加量是　1.89　J．（结果保留三位有效数字）

（3）根据计算的数据可得出的结论是　在误差允许的范围内，重物下落机械能守恒　，产生误差的主要原因是　受到摩擦阻力　．

Answer 1

考点：

验证机械能守恒定律．.
专题：	实验题．
分析：	（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，我们验证的是减少的重力势能与增加的动能之间的关系，根据这个实验原理判断需要的实验器材． （2）减少的重力势能为mgh，增加的动能为mv2，代入计算求解． （3）由于系统受到阻力的原因，所以减少的重力势能有一部分转化为内能，所以会出现减少的重力势能不等于增加的动能的情况．
解答：	解：（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，我们验证的是减少的重力势能与增加的动能之间的关系，根据这个实验原理判断需要的实验器材． A、打点计时器本身可以计时，不需要秒表，故A错误； B、该实验不需要测量力的大小，不需要弹簧测力计，故B错误； C、我们要验证的是：mgh=mv2，m约掉，故不需要天平，故C错误； D、需要刻度尺测量位移，故D正确； 本题选择不需要的，故选：ABC． （2）减少的重力势能：△Ep=mgh=1×19.50×10﹣2×10=1.95 J 利用匀变速直线运动的推论得： B点的速度为：vB==1.94m/s 所以增加的动能为：△EK=m=1.89 J （3）由步骤（2）的数据得：减少的重力势能近似等于增加的动能， 故结论为：在误差允许的范围内，重物下落机械能守恒． 由于受到摩擦阻力的原因，所以减少的重力势能有一部分转化为内能，所以会出现减少的重力势能不等于增加的动能的情况． 故答案为：（1）ABC，（2）1.95；1.89，（3）在误差允许的范围内，重物下落机械能守恒；受到摩擦阻力．
点评：	纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留． 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．