Question

在“验证机械能守恒定律”的实验中
（1）下面哪些测量工具是必需的

C

A、天平   B、弹簧秤     C、刻度尺   D、秒表
（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg，纸带上第0、1两点间的距离接近2mm，A、B、C是连续打出的三个点，它们到O点的距离分别是OA=15.55cm，OB=19.20cm，OC=23.23cm，则重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于

1.88

J，动能的增加量等于

1.84

J．（保留三位有效数字）

（3）动能的增加量小于重力势能的减少量的主要原因

重物下落时受到空气阻力以及限位孔与纸带间的摩擦力作用

．

Answer 1

分析：（1）探究《动能与重力势能的转化和守恒》实验中，我们应用的原理是：mgh=

1

2

mv²，所以我们需要测量或计算的物理量为：h（刻度尺），v（纸带上计算）
（2）△E_P=mgh，△E_K=

1

2

mv²我们验证的就是这两个量的大小关系，如果是相等或差距不大，就验证了机械能守恒．
（3）动能的增加量小于重力势能的减少量的主要原因是存在阻力作用．

解答：解：（1）我们应用的原理是：mgh=

1

2

mv²，所以我们需要测量或计算的物理量为：h（刻度尺），v（纸带上计算），所以我们必需的器材是：刻度尺和打点计时器，不需要秒表；因为质量m被约掉，故不需要天平．
故选：C
（2）△E_P=mgh=1×9.8×19.2×10^-2=1.88J
v=

xAC

2T

=

xOC-xOA

2T

=

23.23-15.55

2×0.02

×10-2m/s=1.92m/s
所以：△E_K=

1

2

mv²=

1

2

×1×1.92²≈1.84J
即：△E_P≈△E_K，所以得到的结论是：在误差允许的范围内机械能守恒
（3）动能的增加量小于重力势能的减少量的主要原因：重物下落时受到空气阻力以及限位孔与纸带间的摩擦力作用；
故答案为：（1）C；
（2）1.88，1.84；
（3）重物下落时受到空气阻力以及限位孔与纸带间的摩擦力作用；

点评：在验证机械能守恒定律实验中我们应用到的实验原理是：△E_P=mgh，△E_K=

1

2

mv²，比较△E_P和△E_K的大小关系从而进行验证，我们科结合实验原理记忆我们需要的实验器材．