Question

在验证机械能守恒定律的实验中

⑴实验室中备有下述器材：A铁架台、B打点计时器、C天平、D弹簧秤、E纸带、F带夹子的重物、G刻度尺、H秒表，其中实验需要用到的有哪些器材___________。（填字母）

⑵做此实验时，有同学按以下步骤进行

①用天平称出物体的质量

②固定好打点计时器，将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住纸带末端，让手尽量靠近打点计时器

③先接通电源，再松开纸带，开始打点，并如此重复几次，取得几条打点纸带

④取下纸带，挑选点迹清楚的纸带，记下起始点O，在离O点适当距离处选择几个连续的计数点（或计时点）并计算出各个点的速度值

⑤测出各点距O点的距离，即为对应的下落高度

⑥计算出和，看是否相等

在上述步骤中，有一项多余的步骤是___________，（填序号）

在上述步骤中，有一项错误的步骤是      （填序号）更正为                       ；

⑶若已知重锤的质量为1kg，在实验中打出的纸带如图所示，其中O点为重锤静止时打点计时器打下的第一个点，A、B、C为某段中几个较清晰的相邻点，打点时间间隔为0.02s。经过测量得到OA=18.0cm，OB=21.5cm，OC=26.0cm。查出当地的重力加速度g=9.80m/s²，则重物在B点时的动能是        J。从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是         J，（均保留3位有效数字）由此得出的结论是                          。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）ABEFG  （2）多余的①  错误的② 更正为让手尽量远离打点计时器  ⑶动能2.00J  重力势能减少量2.06 J  结论是 在误差范围内，重物的重力势能减少与动能增加量相等，所以机械能守恒 。

【解析】

试题分析：试题分析：⑴实验前需要把打点计时器固定在较高位置，所以要用铁架台；记录点迹需要纸带；需要重物拉动纸带运动，且纸带需要夹子固定；点迹之间的距离需要刻度尺测量。⑵据mgh_n=mv_n²/2，质量可以消去，所以不需要测量重锤质量；释放纸带前要让手尽量远离打点计时器才可以在纸带上打下较多的点迹。⑶B点的动能为E_KB=mv_B²/2，而v_B=L_AC/2=2m/s，则E_KB=2.00J；重锤下落的重力势能为E_PB=mgL_OB=2.08J，在实验误差允许存在的情况下，重锤下落的重力势能与重锤增加的动能相等，重锤机械能守恒。

考点：本题考查机械能守恒定律的验证的实验。