Question

在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，（1）下列器材中不必要的一项是______ （只需填字母代

在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，（1）下列器材中不必要的一项是______ （只需填字母代号）．A．重物 B．纸带 C．天平 D．低压交流电源 E．毫米刻度尺（2）关于本实验的误差，说法不正确的一项是______A．选择质量较小的重物，有利于减小误差B．选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差C．先松开纸带后接通电源会造成较大的误差D．实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用（3）在实验中，质量m=1kg的物体自由下落，得到如图2所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep=______J，此过程中物体动能的增加量Ek=______J．（取g=9.8m/s2，保留三位有效数字）

Answer 1

（1）根据实验原理和实验数据的处理可得，重锤的质量可以在验证动能和势能相等时，等式的两边约掉，重锤的质量在实验中不必测量，故天平不需要；
（2）实验中减少误差，A中使用质量较小的重锤，由于阻力的存在，会使相对误差加大，故A错误；B打点计时器的时间间隔为0.02s，利用自由落体运动求得运动位移接近0.002m，故B项中纸带打第一个点时为纸带刚开始运动，B会减少实验误差；C根据数据的处理方法，先松纸带只会减少纸带的利用率，不会带来误差；D根据功能关系重力势能对应重力做功，动能变化量对应合外力做功，动能小于势能是因为存在摩擦力做功的原因；
（3）由势能计算公式可得：E_p=mgh=1×9.8×0.2325≈2.28J，打B点的速度为：VB＝

XAC

TAC

＝

0.3250?0.1550

0.08

＝2.12m/s，由EK＝

1

2

mv2＝

1

2

×1×2.122＝2.26J；
故答案为：（1）C，（2）A，（3）2.28，2.26