Question

某同学用如图a所示的实验装置验证重物自由下落过程中机械能守恒定律：（1）实验中，下列测量工具会用到的

某同学用如图a所示的实验装置验证重物自由下落过程中机械能守恒定律：（1）实验中，下列测量工具会用到的有______A．天平 B．秒表 C．交流电源 D．直流电源 E．刻度尺（2）为保证重物的初速度为零，所选择的纸带第1、2两点间距应接近______mm；（3）已知电源的频率为50Hz，重物的质量m=1kg，当地重力加速度g=9.80m/s2，实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图b所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值，回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）：打点计时器打B点时重物的速度vB=______m/s，由O到B点，重物动能的增加量等于______J，重物重力式能的减小量等于______J，实验结论是：______．

Answer 1

（1）A、因为我们是比较mgh、

1

2

mv²的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故A错误；
BCD、打点计时器使用的是交流电源而不是直流电；打出的 点就能反映时间，所以不需要秒表，故BD错误，C正确；
E、我们需要刻度尺测量计数点间的距离，故E正确；
故选：CE．
（2）由于打点时间间隔为0.02s，据h=

1

2

gt2=

1

2

×9.8×0.022m=0.002m=2mm
故答案为：2
（3）解：由O到B点，重力势能减小量：△E_p=mgh=1.0×9.8×0.80J=7.84J
匀变速直线运动中，该过程中的平均速度等于时间中点的瞬时速度，因此有：v_B=

xAC

2T

=

0.878?0.72

2×0.02

m/s=3.95m/s
所以△E_k=

1

2

m

v

2 B

=

1

2

×1×3.952J=7.80J
在实验误差允许的范围内，重力势能的减少等于动能的增加，所以机械能守恒．
故答案为：3.95；7.80；7.84；在实验误差允许的范围内机械能守恒．