Question

【题目】验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法:

（1）下列器材中不必要的是（_______）

A.直流电源 　B.刻度尺　　C.天平 D. 交流电源

（2）实验时，已知打点计时器打点的周期是T，当地的重力加速度为g，如下图纸带，如果在实验误差允许的范围内满足关系式 _________________，即验证了重物下落过程中机械能是守恒的

（3）某同学在实验中得到了如图所示的一条纸带，图中点为打点计时器打下的第一点，可以看做重物运动的起点，从后面某点起取连续打下的三个点A、B、C．己知相邻两点间的时间间隔为0.02s，假设重物的质量为1.00kg，则从起点到打下点的过程中，重物动能的增加量ΔEK = _______J，重力势能的减小量ΔEP =________ J。

（保留三位有效数字，重力加速度g取9.80m/s2）

（4）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的ΔEP也一定略_____ ΔEK(填大于或小于)，这是实验存在系统误差的必然结果，该系统误差产生的主要原因是_______________________ 。

（5）如果用本实验测出重物拖着纸带下落过程中受到的平均阻力大小，利用第（3）题中的数据算出平均阻力大小为 ____________N。（保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】 AC； ； 1.84； 1.88； 大于； 纸带与打点计时器存在摩擦； 0.30；

【解析】（1）此实验要验证的关系是mgh=mv2，即v2=2gh，则实验中必须使用刻度尺和交流电源，不必要的是直流电源和天平；故选AC.

（2）打E点时的速度，则要验证的关系是：，即：。

（3）打下B点时的速度：；则重物动能的增加量ΔEK = mvB2=×1×1.922J=1.84J;

重力势能的减小量ΔEP =mgh=1×9.8×0.192J=0.188J。

（4）实验求得的ΔEP略大于ΔEK，这是实验存在系统误差的必然结果，该系统误差产生的主要原因是纸带与打点计时器存在摩擦，空气阻力等.

（5）纸带下落的加速度：

根据牛顿第二定律：mg-f=ma，解得f=0.3N