Question

【題目】在某次驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點如圖所示，相鄰記數點的時間間隔為0.02s，長度單位是cm，取g=9.8m/s2，求：

①打點計時器打下計數點B時，物體的速度vB=______m/s（保留兩位有效數字）；

②從點O到打下計數點B的過程中，物體重力勢能的減少量△Ep=______J，動能的增加量△Ek=______J（保留兩位有效數字）；

③在實驗誤差范圍內由（2）的結果可得出的結論是：______．

④在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有如下可供選擇的實驗器材：鐵架臺，電火花打點計時器，紙帶，電源，秒表等．其中不必要的器材是______，在實驗數據處理時，得到重錘動能的增量總小于重錘勢能的減少量，其原因可能是：______．

Answer 1

【答案】0.97 0.48 0.47 物體自由下落時的機械能守恒 秒表 重錘和紙帶在下落時要受到的阻力做負功，引起機械能減少

【解析】

①[1]中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小：

；

②[2]從點O到打下計數點B的過程中，物體重力勢能減小量為：

[3]動能的增加量為：

；

③[4]在實驗誤差范圍內由（2）的結果可得出的結論是：物體自由下落時的機械能守恒；
④[5] “驗證機械能守恒定律”的實驗即驗證重錘減少的重力勢能與增加的動能是否相等：,是利用打點計時器和勻變速直線運動的推論計算得到，和需要用毫米刻度尺測量得到，打點計時器本身是可以計時的儀器，所以不要秒表；

[6]在實驗數據處理時，得到重錘動能的增量總小于重錘勢能的減少量，其原因可能是：重錘和紙帶在下落時要受到的阻力做負功，引起機械能減少。