Question

小华在实验室中用打点计时器验证机械能守恒定律，其实验装置如图1所示：

（1）为了完成实验，下列器材中必备的是    

A．交流电源     B．刻度尺    C．秒表      D．天平

（2）选择好器材后，小华同学通过正确的操作得到了一条实验纸带，如图2所示，图中O点是打出的第1个点，计数点A、B、C、D之间分别还有一个点．各计数点与O点之间的距离已测出．已知打点计时器的打点周期为T=0.02s，则打点计时器打下C点时重锤的速度v_C=     m/s．（计算结果保留2位有效数字）

（3）小华通过纸带得到OC的距离h及C点的速度v_C，当两者间的关系式满足          时，说明下落过程中重锤的机械能守恒（已知重力加速度为g）．

（4）实验中误差产生的原因可能是：                   ．

Answer

（1）AB；

（2）3.1；

（3）vC2=gh；

（4）纸带与打点计时器之间存在摩擦．

【解析】

试题分析：（1）在验证机械能守恒定律的实验中，需验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，因为动能和重力势能都含有质量，所以物体的质量可以不测，不需要天平，打点计时器可以测量时间，不需要秒表，在实验中需要测量速度和下落的距离，所以需要刻度尺；

故选：AB．

（2）根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，得出C点的瞬时速度大小分别为：

vC==3.1m/s

（3）要验证物体从开始到C的过程中机械能是否守恒，则需满足mvC2=mgh，

即vC2=gh，说明下落过程中重锤的机械能守恒．

（4）由于实验过程中纸带与打点计时器之间摩擦阻力的存在，重力势能有一部分转化给了摩擦阻力做功产生的内能，所以重锤减少的势能总是略大于重锤动能的增加，

故答案为：（1）AB；（2）3.1；（3）vC2=gh；（4）纸带与打点计时器之间存在摩擦．