Question

【题目】在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50 Hz。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm）

（1）这五个数据中不符合读数要求的是哪一段_______。（填OA、OB、OC、OD或OE）

（2）从下列器材中选出实验所必须的器材，其编号为________。（多选、漏选均不得分）

A．打点计时器（包括纸带）； B．重锤； C．天平；

D．毫米刻度尺； E．秒表； F．运动小车

（3）实验中纸带的_______端与重物相连(填“O”或“E”)。

（4）某同学用重锤在OD段的运动来验证机械能守恒，OD距离用h来表示，他用vD=计算与D点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法_______。（填“对”或“不对”）

（5）在验证机械能守恒定律时，如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图象应是一条直线能验证机械能守恒定律，图线的斜率表示_______________。

（6）若重锤质量m=200g，重力加速度g=9.80 m/s2，由图中给出的数据，可得出从O点到打下D点，重锤重力势能的减少量为_____ J，而动能的增加量为______ J（均保留三位有效数字）。

（7）实验中，动能的增加量小于重力势能的减少量，其主要原因是___________。

Answer 1

【答案】（1）OB （2）ABD （3）O （4）不对； （5）g （6）0.380J； 0.376J； （7）物体在下落过程中克服摩擦阻力做功

【解析】

第一空.毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OB读数．

第二空.实验中必须要用的器材有：A.打点计时器（包括纸带）； B.重锤；D.毫米刻度尺；不需要C.天平； E.秒表以及F.运动小车；故选ABD.

第三空.由纸带上的点迹分布可知，从O点到E点做匀加速运动，因此实验中纸带的O端与重物相连。

第四空.不对；在验证机械能守恒的实验中，由于存在阻力物体实际下落的加速度小于重力加速度，所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小；即。

第五空.由机械能守恒定律可知：mgh=mv2；变形可知：gh=，则根据实验数据绘出的图象应是一条直线，图线的斜率表示重力加速度g；

第六空.从O到打下D点，重锤重力势能的减少量△EP=mgh=0.2×9.8×0.1941J=0.380J；

第七空.利用匀变速直线运动的推论；

则 EkD=mvD2=×0.2×1.942J=0.376J；则动能的增加量△Ek=0.376J；

第八空. 通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减小量，其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功，导致重力势能没有完全转化为动能．