题目内容
在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz（打点计时器每隔0.02s打一次点），当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，图中各个相邻的计数点时间间隔为0.04s，测量得A、B、C三个计数点到第一个点O的距离如图所示，单位均是cm，那么（计算结果均保留三位有效数字）：①在本实验中，下列需要测量得到的物理量有
C
C
，通过计算得到的有D
D
．（只填写答案序号）
A、重锤质量 B、重力加速度
C、重锤下落高度 D、与下落高度相对应的重锤的瞬时速度
②打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=
1.50
1.50
m/s，从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=1.81
1.81
J，此过程中物体动能的增加量是△Ek=1.13
1.13
J；③通过计算，数值上△Ek
＜
＜
△Ep （填“＞”“=”或“＜”）④通过对③结果的分析，你得到的实验的结论是
在实验误差允许的范围内，机械能守恒
在实验误差允许的范围内，机械能守恒
．分析：本题要验证机械能守恒定律，即
mv2=mgh，所以要测量重物下落的高度，要计算与下落高度相对应的重锤的瞬时速度．根据下降的高度求出重力势能的减小量；根据某段时间内平均速度等于中间时间的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而求出动能的变化量．
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解答：解：①本题要验证机械能守恒定律，即
mv2=mgh，所以要测量重物下落的高度，要计算与下落高度相对应的重锤的瞬时速度．故选：C、D
②B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则：vB=
=
=1.50m/s
从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是：
△Ep=mgh=1×9.8×0.1205J≈1.18J．此过程中物体动能的增加量是：
△Ek=
mvB2=
×1×(1.5)2=1.13J．
③通过计算知数值上有：△EK＜△EP；
④实验的结论是在实验误差允许的范围内，机械能守恒．
故答案为：①C、D；②1.50；1.18；1.13；③＜④在实验误差允许的范围内，机械能守恒．
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| 2 |
②B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则：vB=
| xAC |
| 2T |
| 0.1901-0.0701 |
| 0.08 |
从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是：
△Ep=mgh=1×9.8×0.1205J≈1.18J．此过程中物体动能的增加量是：
△Ek=
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③通过计算知数值上有：△EK＜△EP；
④实验的结论是在实验误差允许的范围内，机械能守恒．
故答案为：①C、D；②1.50；1.18；1.13；③＜④在实验误差允许的范围内，机械能守恒．
点评：解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解加速度和瞬时速度．
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