Question

“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行。

（1）比较这两种方案，­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­_____    ­­­­­­­­(填“甲”或“乙”)方案好些，主要理由是       。

（2）某小组的同学选用图甲的方案实验，进行了如下操作,其中错误的是    。

A．将打点计时器竖直固定在铁架台上。

B．将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方。

C．先松开纸带，再接通电源，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。

D．换几条纸带，重复上面实验。

E．在打出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下O点（第一个点）的位置，再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D，求出相应位置对应的速度及其下落的高度。

F．将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中。

G．根据以上测得数据计算重力势能的减少量和对应的动能的增加量，验证机械能守恒定律。

（3）选出一条纸带如图所示，其中O点为起点，A、B、C为三个计数点，打点计时器打点周期为0.02s，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm。这三个数字中不符合有效数字要求的是         ，重锤的质量为m=0.2kg，根据以上数据，求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了            J；这时它的动能增加量是         J。（g取10m/s²，结果保留三位有效数字）

（4）实验中往往出现重锤动能的增加量小于重力势能的减少量的情况，其主要原因是              。

 

Answer 1

【答案】

（1）甲；甲方案比乙方案阻力影响小 （2）C（3）25.9cm或OC  0.354  0.335~0.350之间

（4）　重锤在下落的过程中克服阻力做功导致机械能减小

【解析】

试题分析：（1）机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好．故甲方案好一些，因为这个方案摩擦阻力较小，误差小，操作方便，实验器材少．

（2）应该先接通电源后释放纸带，这样可以得到更多的数据

（3）根据刻度尺的读数要求可知，应估读到0.1mm即0.01cm，所以不符合要求的是25.9cm，应写成25.90cm．

到B点减小的重力势能为

打B点是的速度，所以动能

（4）重锤在下落的过程中克服阻力做功导致机械能减小 可见在忽略误差的情况下，重锤的机械能守恒．

考点：验证机械能守恒定律．

点评：明确每个实验的实验原理，是求解有关实验问题的关键．