Question

【题目】如图所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．

(1)若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，重物质量为0.2kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能减少量△Ep=___（计算结果保留3位有效数字)

(2)若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为vB，重力加速度为g，当两者间的关系式满足___时(用题中所给的字母表示)，说明下落过程中重锤的机械能守恒.

(3)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是__________

A．重物的质量过大

B．重物的体积过小

C．使用的直流电源

D．重物及纸带在下落时受到阻力．

Answer 1

【答案】；；D

【解析】

重力势能减小量：；根据功能关系可得出正确表达式；重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．

（1）重力势能减小量：，（2）要验证物体从P到B的过程中机械能是否守恒，则需满足，即，说明下落过程中重锤的机械能守恒；（3）A、重物的质量过大，重物和纸带受到的阻力相对较小，所以有利于减小误差，故A错误．B、重物的体积过小，有利于较小阻力，所以有利于减小误差，故B错误．C、电源的电压偏低，电磁铁产生的吸力就会减小，吸力不够，打出的点也就不清晰了，与误差的产生没有关系，故C错误．D、重物及纸带在下落时受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，所以重物增加的动能略小于减少的重力势能，故D正确．故选D。