Question

【題目】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法:

（1）下列器材中不必要的是（_______）

A.直流電源 　B.刻度尺　　C.天平 D. 交流電源

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期是T，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g，如下圖紙帶，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式 _________________，即驗(yàn)證了重物下落過程中機(jī)械能是守恒的

（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的一條紙帶，圖中點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)，可以看做重物運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，從后面某點(diǎn)起取連續(xù)打下的三個(gè)點(diǎn)A、B、C．己知相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，假設(shè)重物的質(zhì)量為1.00kg，則從起點(diǎn)到打下點(diǎn)的過程中，重物動(dòng)能的增加量ΔEK = _______J，重力勢能的減小量ΔEP =________ J。

（保留三位有效數(shù)字，重力加速度g取9.80m/s2）

（4）即使在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下，該實(shí)驗(yàn)求得的ΔEP也一定略_____ ΔEK(填大于或小于)，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因是_______________________ 。

（5）如果用本實(shí)驗(yàn)測出重物拖著紙帶下落過程中受到的平均阻力大小，利用第（3）題中的數(shù)據(jù)算出平均阻力大小為 ____________N。（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 AC； ； 1.84； 1.88； 大于； 紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器存在摩擦； 0.30；

【解析】（1）此實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系是mgh=mv2，即v2=2gh，則實(shí)驗(yàn)中必須使用刻度尺和交流電源，不必要的是直流電源和天平；故選AC.

（2）打E點(diǎn)時(shí)的速度，則要驗(yàn)證的關(guān)系是：，即：。

（3）打下B點(diǎn)時(shí)的速度：；則重物動(dòng)能的增加量ΔEK = mvB2=×1×1.922J=1.84J;

重力勢能的減小量ΔEP =mgh=1×9.8×0.192J=0.188J。

（4）實(shí)驗(yàn)求得的ΔEP略大于ΔEK，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器存在摩擦，空氣阻力等.

（5）紙帶下落的加速度：

根據(jù)牛頓第二定律：mg-f=ma，解得f=0.3N