Question

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，重錘質量設為m，當地重力加速度的值為9.80m/s²，讓重錘自由下落，在紙帶上打出一系列點．舍去初始部分點后得到如圖紙帶，各點對應刻度尺上的刻度值如圖所示．

（1）選用的測量儀器除打點計時器外還需要　　；

A．彈簧秤 B．天平 C．毫米刻度尺 D．秒表

（2）圖中的紙帶　　（填左或右）側是與重物相連的；

（3）從打B點到打G點，重錘的動能增加了　　，重力勢能減少了　　（結果用帶有m的值表達，數字部分保留兩位數）．實驗結論是　　．

Answer 1

考點：  驗證機械能守恒定律．

專題：  實驗題；機械能守恒定律應用專題．

分析：  （1）根據驗證機械能守恒定律的原理及實驗方法，明確需要測量的數據，則可知需要的器材；

（2）根據相等時間內的位移越來越大，確定哪一端與重物相連；

（3）根據下降的高度求出重力勢能的減小量；根據某段時間內平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的瞬時速度，從而得出動能的增加量．

解答：  解：（1）實驗不需要測量重力，所以不需要彈簧秤，A錯誤；

B、而在數據處理中物體的質量可以消去，故不需要測物體的質量，故不用天平，B錯誤；

C、在求動能時需要測量兩點間的長度求出平均速度，故需要用到毫米刻度尺，C正確；

D、實驗中由打點計時器測量時間，不再需要秒表，D錯誤．

故選：C

（2）從A到H可以看出，相等時間內的位移越來越大，則紙帶的左端與重物相連．

（3）重錘從打B點到打G點，減小的重力勢能△E_p=mgh=m×9.8×（0.2031﹣0.024）=1.8J；

B點的瞬時速度，G點的速度

則從打B點到打G點，重錘的動能增加量，

實驗結論為：在誤差允許范圍內，重物下落過程機械能守恒．

故答案為：

（1）C；（2）左；（3）1.7m  1.8 m 在誤差允許范圍內，重物下落過程機械能守恒．

點評：  解決本題的關鍵知道實驗的原理，抓住動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等分析判斷，會通過實驗的原理確定所需的器材．