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     （只需填字母代号）．

A．重物  

B．纸带  

C．天平  

D．50Hz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．本实验产生误差的主要原因是因为重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用

（3）如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带，把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm．根据以上数据重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于     J，动能的增加量等于     J．（已知所用重物的质量为1.00kg，当地重力加速度g=9.80m/s²，结果取3位有效数字．）

Answer

（1）C；（2）A；（3）6.86，6.85

【解析】试题分析：根据验证机械能守恒定律的原理及实验方法可知需要的器材．根据重物下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而求出动能的增加量．

【解析】
在用自由落体“验证机械能守恒定律”时，我们是利用自由下落的物体带动纸带运动，通过打点计时器在纸带上打出的点求得动能及变化的势能；

故在实验中要有重物、纸带和打电计时器，而打点计时器需要电源；

而在数据处理中物体的质量可以消去，故不需要测物体的质量，故不用天平；

故选：C

（2）A、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，故A错误；

B、选择点击清晰的纸带，有利于减小误差，故B正确；

C、先松开纸带后接通电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C正确；

D、本实验产生误差的主要原因是因为重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用，故D正确；

本题选不正确的，故选：A．

（3）根据重力做功与重力势能的关系得：△Ep=mghOB=1.00×9.80×0.70=6.86J，

故重物的重力势能减少量为6.86J

由匀变速直线运动的规律，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，

即vB==3.70m/s

△Ek==×1.00×（3.70）2=6.85J

故答案为：（1）C；（2）A；（3）6.86，6.85