Question

【题目】在某次验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点如图所示，相邻记数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，取g=9.8m/s2，求：

①打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s（保留两位有效数字）；

②从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量△Ep=______J，动能的增加量△Ek=______J（保留两位有效数字）；

③在实验误差范围内由（2）的结果可得出的结论是：______．

④在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下可供选择的实验器材：铁架台，电火花打点计时器，纸带，电源，秒表等．其中不必要的器材是______，在实验数据处理时，得到重锤动能的增量总小于重锤势能的减少量，其原因可能是：______．

Answer 1

【答案】0.97 0.48 0.47 物体自由下落时的机械能守恒 秒表 重锤和纸带在下落时要受到的阻力做负功，引起机械能减少

【解析】

①[1]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：

；

②[2]从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能减小量为：

[3]动能的增加量为：

；

③[4]在实验误差范围内由（2）的结果可得出的结论是：物体自由下落时的机械能守恒；
④[5] “验证机械能守恒定律”的实验即验证重锤减少的重力势能与增加的动能是否相等：,是利用打点计时器和匀变速直线运动的推论计算得到，和需要用毫米刻度尺测量得到，打点计时器本身是可以计时的仪器，所以不要秒表；

[6]在实验数据处理时，得到重锤动能的增量总小于重锤势能的减少量，其原因可能是：重锤和纸带在下落时要受到的阻力做负功，引起机械能减少。