Question

6．在利用自由落體“驗證機械能守恒定律”的實驗中，

（1）下列器材中不必要的一項是C（只需填字母代號）．
A．重物    B．紙帶    C．天平    D．50Hz低壓交流電源     E．毫米刻度尺
（2）關于本實驗的誤差，說法不正確的一項是A
A．選擇質(zhì)量較小的重物，有利于減小誤差
B．選擇點擊清晰且第1、2兩點間距約為2mm的紙帶，有利于減小誤差
C．先松開紙帶后接通電源會造成較大的誤差
D．本實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是因為重物在下落過程中不可避免地受到阻力的作用
（3）如圖所示為實驗得到的一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記做O，另選連續(xù)的4  個點A、B、C、D作為測量的點．經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)重物由O點運動到B點，重力勢能的減少量等于6.86J，動能的增加量等于6.85 J．（已知所用重物的質(zhì)量為1.00kg，當?shù)刂亓�加速度g=9.80m/s²，結(jié)果取3位有效數(shù)字．）由此可以得出結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒．

Answer 1

分析 根據(jù)驗證機械能守恒的原理，以及誤差分析可正確解答本題．

解答 解：（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，要驗證動能增加量和勢能減小量是否相等，質(zhì)量約去，不一定需要天平測量物體的質(zhì)量，所以天平不必要．
故選：C
（2）A、為了減小阻力對其影響，選用重錘時，應該選用質(zhì)量大體積小重錘的進行實驗，故A錯誤；
B、物體自由下落時根據(jù)公式h=$\frac{1}{2}$gt²，其中t=T=0.02s，由此可知，開始所打兩個點之間的距離約等于2mm，故B正確；
C、應先接通電壓后釋放紙帶，先松開紙帶后接通電源會造成較大的誤差．故C正確．
D、本實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是因為重物在下落過程中不可避免地受到阻力的作用．故D正確；
本題選擇不正確的，故選：A
（3）利用勻變速直線運動的推論
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2t}=\frac{0.7758-0.6278}{2×5×0.02}m/s=0.740$m/s
重物由0點運動到B點時，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.700 J=6.86J．
E_kB=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}=\frac{1}{2}×1×0.74{0}^{2}$J=0.685J
重力勢能的減少量約等于動能的增加量，由此可以得出結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒．
故答案為：（1）C；（2）A；（3）6.86；6.85； 在誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒

點評 運用運動學公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題．
要注意單位的換算．
要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．