Question

關(guān)于實驗“驗證機械能守恒定律”．
（1）對實驗誤差，下列說法正確的是

BD

A．重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會造成較大誤差
B．重物質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差
C．重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差
D．先釋放紙帶后開動計時器會造成較大誤差
（2）在該實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.80m/s²，測得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg．實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示，把第一個點記作O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點．經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于

7.61

 J，動能的增加量等

7.45

J（均取三位有效數(shù)字）．由以上數(shù)據(jù)得結(jié)論：

在實驗誤差范圍內(nèi)，重物的重力勢能的減少量等于動能的增加量，所以在實驗誤差范圍內(nèi)，機械能守恒．

．

Answer 1

分析：（1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
清楚該實驗的誤差來源．
（2）紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能，根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答：解：（1）A、因為我們是比較mgh、

1

2

mv²的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，所以重錘的質(zhì)量稱量不準(zhǔn)不會造成較大的誤差，故A錯誤．
B、實驗供選擇的重物應(yīng)該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，故B正確．
C、根據(jù)B選項分析知道，故C錯誤．
D、開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差．故D錯誤．
故選BD．
（2）重力勢能減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.7767≈7.61J．
v_C=

xBD

tBD

，則動能的增加量△Ek=

1

2

mv_c²=

1

2

×1×（

0.8573-0.7018

2×0.02

）2≈7.45J．
由以上數(shù)據(jù)得結(jié)論：在實驗誤差范圍內(nèi)，重物的重力勢能的減少量等于動能的增加量，所以在實驗誤差范圍內(nèi)，機械能守恒．
故答案為：（1）BD
（2）7.61，7.45，在實驗誤差范圍內(nèi)，重物的重力勢能的減少量等于動能的增加量，所以在實驗誤差范圍內(nèi)，機械能守恒．

點評：要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．
知道能夠減小實驗誤差的方法．要注意單位的換算．