Question

(14分)驗證機械能守恒定律的實驗中：
（1）下列說法，正確的是__________。

A．在安裝電火花計時器時，墨粉紙盤要夾在兩條紙帶之間

B．為了減小誤差，重物質量應大些

C．實驗時，應先松開紙帶，重錘運動穩定后再接通電源

D．若t為起點到某點的時間，計算該點的速度可用公式v=gt

(2)在一次實驗中，質量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示（相鄰記數點時間間隔為0.02s），長度單位cm，那么打點計時器打下記數點B時，物體的速度v_B=_________m/s；從起點O到打下記數點B的過程中重力勢能減少量是△E_p=_____J，此過程中物體動能的增加量△E_k=___________J（g取9.8m/s²，所有結果保留兩位有效數字.）；通過計算，數值上△E_p_______△E_k（填“>”“=”或“<”），這是因為____________________________；最后得出實驗的結論是_______________________________________．

Answer 1

（1）  AB （2）v_B="0.98m/s" ，△E_p=0.49J，△E_k=0.48J，△E_p > △E_k，
這是因為紙帶和重錘運動過程中受阻力；最后得出實驗的結論是：在實驗誤差允許的范圍內機械能守恒

試題分析：（1）墨粉紙盤夾在兩條紙帶之間使用電火花計時器打出清晰紙帶，重物選用密度大、體積小（質量大）的物體可以減小空氣阻力的影響，從而減小實驗誤差，故A、B正確；實驗中，需保證紙帶豎直，待接通電源，打點計時器工作穩定后，再松開紙帶，故C錯誤；速度不能用v=gt或v=計算，因為只要認為加速度為g，機械能當然守恒，即相當于用機械能守恒定律驗證機械能守恒定律，況且用v=gt計算出的速度比實際值大，會得出機械能增加的緒論，而因為摩擦力的的影響，機械能應該減小，故D錯誤。
（2）B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，即_AC==0.98m/s；
重力勢能的減小量△E_p=mgΔh=；動能的增加量△E_k=J=0.48J；在運動過程中紙帶和重錘受阻力，克服阻力做功消耗機械能，導致動能增量小于重力勢能減小量，在實驗誤差允許的范圍內，可以認為機械能守恒。