Question

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：

供實(shí)驗(yàn)選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇：______

A.質(zhì)量為10g的砝碼 質(zhì)量為200g的木球

C.質(zhì)量為50g的塑料球 質(zhì)量為200g的鐵球

下列敘述正確的是______

A.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用秒表測出重物下落的時(shí)間

B.可用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律計(jì)算重物的瞬時(shí)速度

C.因?yàn)槭峭ㄟ^比較和mgh是否相等來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，故不需要測量重物的質(zhì)量

D.釋放重物前應(yīng)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(diǎn)跡清晰，就可以運(yùn)用來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒

質(zhì)量的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，那么從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，物體重力勢能的減少量______J，此過程中物體動(dòng)能的增加量______J.取，保留三位有效數(shù)字

甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)過程中肯定存在錯(cuò)誤的是______同學(xué)。本實(shí)驗(yàn)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(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和操作中的注意事項(xiàng)確定合適的器材以及正確的操作步驟；

（3）根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量；

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理分析；

（1）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，重物選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的，所以應(yīng)選用鐵球，故ABC錯(cuò)誤，D正確；

（2）實(shí)驗(yàn)中重物下落的時(shí)間可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器直接得出，不需要用秒表測量，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出瞬時(shí)速度的大小，不能根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，否則運(yùn)用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒，沒有驗(yàn)證的意義，故B錯(cuò)誤；
C、因?yàn)槭峭ㄟ^比較和mgh是否相等來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，質(zhì)量可以約去，所以不需要測量重物的質(zhì)量，故C正確；
D、釋放重物前應(yīng)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(diǎn)跡清晰，還要保證初速度為前兩個(gè)點(diǎn)之間的距離小于，才可以運(yùn)用來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，故E錯(cuò)誤。

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

（4）由于紙帶通過時(shí)受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量，所以實(shí)驗(yàn)過程中肯定存在錯(cuò)誤的是乙同學(xué)，本實(shí)驗(yàn)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。