Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：

供實驗選擇的重物有以下四個，應選擇：______

A.質量為10g的砝碼 質量為200g的木球

C.質量為50g的塑料球 質量為200g的鐵球

下列敘述正確的是______

A.實驗中應用秒表測出重物下落的時間

B.可用自由落體運動的規律計算重物的瞬時速度

C.因為是通過比較和mgh是否相等來驗證機械能是否守恒，故不需要測量重物的質量

D.釋放重物前應手提紙帶的上端，使紙帶豎直通過限位孔

E.打出的紙帶中，只要點跡清晰，就可以運用來驗證機械能是否守恒

質量的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計數點間的時間間隔為，那么從打點計時器打下起點O到打下B點的過程中，物體重力勢能的減少量______J，此過程中物體動能的增加量______J.取，保留三位有效數字

甲同學實驗計算結果時發現重物重力勢能的減少量略大于動能的增加量，乙同學發現，實驗過程中肯定存在錯誤的是______同學。本實驗中引起誤差的主要原因是______。

Answer 1

【答案】D CD 2.28 2.26 乙 重錘下落過程中存在著阻力作用

【解析】

（1、2）根據實驗的原理和操作中的注意事項確定合適的器材以及正確的操作步驟；

（3）根據下降的高度求出重力勢能的減小量，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量；

（4）根據實驗的注意事項，結合實驗原理分析；

（1）為減小實驗誤差，重物選擇質量大一些，體積小一些的，所以應選用鐵球，故ABC錯誤，D正確；

（2）實驗中重物下落的時間可以通過打點計時器直接得出，不需要用秒表測量，故A錯誤；
B、根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出瞬時速度的大小，不能根據自由落體運動的運動學公式求解，否則運用機械能守恒驗證機械能守恒，沒有驗證的意義，故B錯誤；
C、因為是通過比較和mgh是否相等來驗證機械能是否守恒，質量可以約去，所以不需要測量重物的質量，故C正確；
D、釋放重物前應手提紙帶的上端，使紙帶豎直通過限位孔，故D正確；
E、打出的紙帶中，不僅要點跡清晰，還要保證初速度為前兩個點之間的距離小于，才可以運用來驗證機械能是否守恒，故E錯誤。

（3）起點O到打下B點的過程中，物體重力勢能的減少量；
B點的瞬時速度
則動能的增加量；

（4）由于紙帶通過時受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當一部分轉化給摩擦產生的內能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量，所以實驗過程中肯定存在錯誤的是乙同學，本實驗中引起誤差的主要原因是重錘下落過程中存在著阻力作用。