题目内容

11．（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：
A．铁架台  B．打点计时器  C．复写纸  D．纸带  E．低压交流电源  F．天平  G．秒表  H．导线  I．电键  K．米尺
上述器材不必要的是FG（只填字母代号），缺少的器材是重物．
（2）实验中下列物理量中需要直接测量的量有C，通过计算可得到的量有D（填字母序号）．
A．重锤质量
B．重力加速度
C．重锤下落的高度
D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度
（3）质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点如图所示，O为第一个点，A、B、C为相邻的点，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，取g=9.8m/s2，求：

a．打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=0.97m/s（保留两位有效数字）；
b．从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量△Ep=0.48J，动能的增加量△Ek=0.47J．
根据纸带的数据求出加速度a=10m/s2．（全部保留两位有效数字）

分析 通过实验的原理出发，确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材，以及不必要的器材．
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点的速度，从而得出B点的动能，根据下降的高度求出物体重力势能的减小量，从而判断机械能是否守恒

解答 解：（1）该实验中，要有做自由落体运动的物体重锤；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，同时实验中缺少重物．
 （2）需要直接测量的量为下落的高度确定势能的减小量，对应高度处的速度确定动能的增加量．
  （3）a、B点的速度${v}_{B}=\frac{oC-oA}{2T}$=0.97m/s，则B点的动能${E}_{KB}=\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$=0.47J．
        重物重力势能的减小量△Ep=mgh=m×9.8×0.0486=0.48J．
    b、由$a=\frac{△x}{{T}^{2}}$=10m/s2
故答案为：（1）FC  重物
         （2）C  D
         （3）a 0.97   b 0.48  0.47  10m/s2

点评 解决本题的关键掌握实验的原理，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度

练习册系列答案
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