Question

（1）用落体法验证机械能守恒定律，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）如图是实验中得到的一条纸带．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度 g=9.80m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg，纸带上第0、1两点间距离接近2mm，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到O点的距离如图所示，则由图4中数据可知，重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于

6.88

J，动能的增加量等于

6.81

J（取三位有效数字）．动能增加量小于重力势能的减少量的原因主要是

存在摩擦阻力做负功

．

Answer 1

分析：（1）首先明确实验原理，确定实验需要测量的物理量，则可进一步知道实验所需要的器材．
（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．

解答：解：（1）在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，
由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，也不需要弹簧秤．
同时实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺．
故选C．
（2）B点的瞬时速度vB=

xAC

2T

=

(77.76-62.99)×10-2

0.04

m/s=3.69m/s，
则动能的增加量△EK=

1

2

mv2=

1

2

×1×3.692=6.81J，
重力势能的减小量△E_p=mgh=1×9.80×0.7776J=6.88J．
动能的增加量小于重力势能的减小量，主要原因是存在摩擦阻力做负功．
故答案为：（1）C　（2）6.88　　6.81     存在摩擦阻力做负功．

点评：纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．在纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，计算过程中要注意单位的换算．