Question

（1）用落體法“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，有下列器材可供選用：鐵架臺、重錘、打點計時器、復(fù)寫紙、紙帶、低壓直流電源、導(dǎo)線、電建、天平．關(guān)于不必要的器材和缺少的器材，以下選項正確的是______
A．不必要的器材有：低壓直流電源、天平
B．缺少的器材是：低壓交流電源、刻度尺
C．不必要的器材有：低壓直流電源、鐵架臺
D．缺少的器材是：低壓交流電源、秒表
（2）用落體法“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，已知電磁打點計時器所用電源頻率為50hz，某同學(xué)從實驗得到幾紙帶中，選取了一條初速度恰好為零的紙帶，如圖所示．圖中標(biāo)出的點均為計數(shù)點，并把電磁打點計時器打下的第一個計時點記作O點，測出O、A點間的距離為68.97cm，A、C點間的距離為15.24cm，C、E點間的距離為16.76cm．已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?.8m/s²，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg，則打點計時器在打點C時的瞬時速度為______ m/s，O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量為______ J，重錘重力勢能的減少量為______ J，從以上數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：______．（以上結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】分析：（1）通過實驗的原理出發(fā)，確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材，以及不必要的器材．
（2）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出C點的速度，從而得出動能的增加量，根據(jù)重錘下落的高度求出重力勢能的減小量．
解答：解：（1）該實驗中，要有做自由落體運(yùn)動的物體重錘；通過打點計時器來記錄物體運(yùn)動時間，不需要秒表，打點計時器需要的是交流電源，因此低壓直流電源不需要，缺少低壓交流電源，由于驗證機(jī)械能公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，同時實驗中缺少刻度尺，故AB正確，CD錯誤．
故選AB．
（2）根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出C點的速度為：
動能的增量為：
重錘重力勢能的減少量為：△E_P=mgh=8.25J
由此可知在誤差允許范圍內(nèi)重錘的機(jī)械能守恒．
故答案為：4.00，8.00，8.25，在誤差允許范圍內(nèi)重錘的機(jī)械能守恒
點評：該題考查了驗證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理方法，注意物理基本規(guī)律尤其是勻變速直線運(yùn)動規(guī)律在實驗中的應(yīng)用．正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實驗器材、所測數(shù)據(jù)、誤差分析等，會起到事半功倍的效果．