Question

7．验证机械能守恒定律的实验中：
（1）下列说法，正确的是AB．
A．在安装电火花计时器时，使用电压为6V的交流电源
B．为了减小误差，重物质量应大些
C．实验时，应先松开纸带，重锤运动稳定后再接通电源
D．若t为起点到某点的时间，计算该点的速度可用公式v=gt
（2）在一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），长度单位cm，那么打点计时器打下记数点B时，物体的速度v_B=0.98m/s；从起点O到打下记数点B的过程中，物体动能的增加量△E_k=0.49J，重力势能减少量是△E_p=0.48J，（g取9.8m/s²，所有结果保留两位有效数字．）

Answer 1

分析 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，某点速度若用公式v=gt时，则实验得不到验证，仍是理论推导．
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和加速度，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、在安装电火花计时器时，使用电压为220V的交流电源，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、先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落，在纸带上打出一系列点，利于数据的采集和处理，故C错误．
D、若t为起点到某点的时间，计算该点的速度不能用公式v=gt，仍通过纸带上的平均速度等于瞬时速度来确定，故D错误．
故选：AB．
（2）利用匀变速直线运动的推论
v_B=$\frac{0.0706-0.0314}{2×0.02}$=0.98m/s
重力势能减小量△E_p=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49 J．
E_kB=$\frac{1}{2}$mv_B²=$\frac{1}{2}$1×（0.98）²=0.48 J．
故答案为：（1）AB；（2）0.98，0.49，0.48．

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，注意重物的要求，掌握求重物的方法．要注意单位的换算和有效数字的保留．