Question

用图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。实验时质量为1.00kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图2.已知打点计时器所接交流电源的周期为0.02s，当地的重力加速度g=9.80m/s^2.

(1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_______。

A.重物的密度尽量大一些

B.重物下落的高度适当高一点

C.重复多次实验时，重物必须从同一位置开始下落

D.必须从纸带上第一个点开始计算来验证机械能是否守恒

(2)从起点O到打下B点的过程中，重物重力势能的减小量ΔE_p=________J，动能的增加量ΔE_k=_____J。（以上两空计算结果均保留两位有效数字）

(3)通过计算，发现ΔE_p与ΔE_k的数值并不相等，这是因为_______。

(4)根据纸带算出相关各点的速度值v，量出下落的距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图3中的_________

Answer

AB 0.47 0.46 重物下落过程中受到在空气阻力，纸带受到摩擦力，有一部分重力势能转化为内能 C

【解析】

(1)[1]A．选重物的密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故A正确；

B．重物下落的高度适当高一点，有利于减小测量的误差，故B正确；

C．重复多次实验时，重物不需要从同一位置开始下落，故C错误；

D．不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，故D错误。

故选AB；

(2)[2]从O点到B点的过程中，重物重力势能的减少量

[3]B点的速度为

重物动能的增加量

(3)[4]通过计算，发现△EP与△EK的数值并不相等，这是因为重锤下落过程中，受到在空气阻力，纸带受到摩擦力，有一部分重力势能转化为内能；

(4)[5]若重物下落过程，重力势能的减少量与动能的增加量相等，则重物的机械能守恒，即

可得

所以根据实验数据绘出的图像应是一条过程原点的倾斜直线，图线的斜率为重力加速度，故C正确。

故选C。