Question

关于实验“验证机械能守恒定律”．
（1）对实验误差，下列说法正确的是   
A．重物质量的称量不准会造成较大误差
B．重物质量选用得大些，有利于减小误差
C．重物质量选用得较小些，有利于减小误差
D．先释放纸带后开动计时器会造成较大误差
（2）在该实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s²，测得所用的重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于     J，动能的增加量等    J（均取三位有效数字）．由以上数据得结论：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
清楚该实验的误差来源．
（2）纸带实验中，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，从而求出动能，根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
解答：解：（1）A、因为我们是比较mgh、mv²的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，所以重锤的质量称量不准不会造成较大的误差，故A错误．
B、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，故B正确．
C、根据B选项分析知道，故C错误．
D、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故D错误．
故选BD．
（2）重力势能减小量△E_p=mgh=1×9.8×0.7767≈7.61J．
v_C=，则动能的增加量△Ek=mv_c²=×1×（）2≈7.45J．
由以上数据得结论：在实验误差范围内，重物的重力势能的减少量等于动能的增加量，所以在实验误差范围内，机械能守恒．
故答案为：（1）BD
（2）7.61，7.45，在实验误差范围内，重物的重力势能的减少量等于动能的增加量，所以在实验误差范围内，机械能守恒．
点评：要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．
知道能够减小实验误差的方法．要注意单位的换算．