Question

【题目】在验证机械能守恒定律的实验中，手中有如下的器材：打点计时器、学生电源、导线若干、铁架台、 纸带和复写纸、毫米刻度尺、天平、重锤等。

（1）其中在本次实验中不需要的器材是_____________。

（2）在某次实验中得到如图所示的清晰的纸带，用毫米刻度尺测出各计数点间的距离如图中数据所示，所用交流电源的频率f=50 Hz，设重锤质量为m，重力加速度g= 9. 8m/s2。打下B点时，重锤下落的速度vB=_____________m/s；打点计时器自打下B点开始到打出E点时，重锤的重力势能减少量△Ep=___________J，重锤的动能增加量△Ek=_____________J。（计算结果均保留三位小数）

（3）在误差允许的范围内，满足____________关系，打点计时器自打下B点开始到打出E点的过程中，重锤的机械能守恒。

Answer 1

【答案】天平 1.258 0.921m 0.898m △Ep= △Ek

【解析】

（1）[1]．在验证机械能守恒定律的实验过程中，不需要测量物体的质量，所以不需要使用天平这一测量工具。

（2）[2]．

m/s=1.258m/s，

[3]．从打下B点开始到打出E点的过程中，重锤重力势能的减少量

△Ep=mghBE=0. 921m，

[4]．又

vE=m/s=1.838m/s，

则重锤动能的增加量

△Ek==0.898m。

（3）[5]．由于重锤在下降的过程中，有空气阻力、纸带和打点计时器之间的摩擦，所以在误差允许的范围内，可以认为△Ep=△Ek时，重锤的机械能守恒。