Question

“驗證機械能守恒”的實驗中
（1）下面敘述正確的是

BC

A．應該用天平稱出重錘的質(zhì)量
B．應該選用點跡清晰、特別是第1、2點間距離接近2mm的紙帶
C．操作時應先通電再釋放紙帶
D．打點計時器應接在電壓為4V-6V的直流電源上
（2）選出一條紙帶如圖所示，其中O點為起始點，A、B、C為三個計數(shù)點，打點計時器通以50H_Z交流電，用最小刻度為mm的刻度尺，測得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm．這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的是

25.9

，應該寫成

25.90

cm．
（3）在計數(shù)點A和B之間、B和C之間還各有一個點，重錘的質(zhì)量為1㎏，根據(jù)以上數(shù)據(jù)當打點針打到B點時，重錘的重力勢能比開始下落時減小了

1.734

J，這時它的動能是

1.704

J，g取9.8m/s²．由此得到的結論是

在忽略誤差的情況下，重錘的機械能守恒

．

Answer 1

分析：本題的關鍵是明確用自由落體運動驗證機械能守恒的方法，根據(jù)表達式mgh=

1

2

m

v

2

可知不需要知道重錘的質(zhì)量m，但需要確定起始點O的位置的方法是找出2mm距離的兩點，然后再求出mgh及

1

2

m

v

2

，比較它們是否相等即可．

解答：解：（1）A、由mgh=

1

2

mv

2

可知，本實驗不需要測量重錘的質(zhì)量，所以A錯誤；
B、根據(jù)自由落體運動規(guī)律應有h=

1

2

gT

2

=

1

2

×9.8

×0.02

2

m=0.002m=2mm，所以應該選用點跡清晰、特別是第1、2點間距離接近2mm的紙帶，故B正確；
C、使用打點計時器時都應先接通電源再釋放紙帶，這樣可以減小實驗誤差，所以C正確；
D、電磁打點計時器應使用4-6V的交流電源，所以D錯誤
故選BC．
（2）根據(jù)刻度尺的讀數(shù)要求可知，應估讀到0.1mm即0.01cm，所以不符合要求的是25.9cm，應寫成25.90cm．
（3）重錘減少的重力勢能為

△E

P減

=mgOB=1.734J，打B點是的速度

v

B

=

AC

4T

=1.846m/s，所以動能

E

kB

=

1

2

×1

×1.846

2

J=1.704J（說明：本小題中若學生計算誤差不大，均給全分），可見在忽略誤差的情況下，重錘的機械能守恒．
故答案為（1）BC，（2）25.9，25.90，（3）1.734，1.704，在忽略誤差的情況下，重錘的機械能守恒

點評：明確每個實驗的實驗原理，是求解有關實驗問題的關鍵．