Question

6．在利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，

（1）下列器材中不必要的一項(xiàng)是C（只需填字母代號(hào)）．
A．重物    B．紙帶    C．天平    D．50Hz低壓交流電源     E．毫米刻度尺
（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，說法不正確的一項(xiàng)是A
A．選擇質(zhì)量較小的重物，有利于減小誤差
B．選擇點(diǎn)擊清晰且第1、2兩點(diǎn)間距約為2mm的紙帶，有利于減小誤差
C．先松開紙帶后接通電源會(huì)造成較大的誤差
D．本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因是因?yàn)橹匚镌谙侣溥^程中不可避免地受到阻力的作用
（3）如圖所示為實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記做O，另選連續(xù)的4  個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)．經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于6.86J，動(dòng)能的增加量等于6.85 J．（已知所用重物的質(zhì)量為1.00kg，當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.80m/s²，結(jié)果取3位有效數(shù)字．）由此可以得出結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析 根據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的原理，以及誤差分析可正確解答本題．

解答 解：（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和勢(shì)能減小量是否相等，質(zhì)量約去，不一定需要天平測(cè)量物體的質(zhì)量，所以天平不必要．
故選：C
（2）A、為了減小阻力對(duì)其影響，選用重錘時(shí)，應(yīng)該選用質(zhì)量大體積小重錘的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故A錯(cuò)誤；
B、物體自由下落時(shí)根據(jù)公式h=$\frac{1}{2}$gt²，其中t=T=0.02s，由此可知，開始所打兩個(gè)點(diǎn)之間的距離約等于2mm，故B正確；
C、應(yīng)先接通電壓后釋放紙帶，先松開紙帶后接通電源會(huì)造成較大的誤差．故C正確．
D、本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因是因?yàn)橹匚镌谙侣溥^程中不可避免地受到阻力的作用．故D正確；
本題選擇不正確的，故選：A
（3）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2t}=\frac{0.7758-0.6278}{2×5×0.02}m/s=0.740$m/s
重物由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢(shì)能的減少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.700 J=6.86J．
E_kB=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}=\frac{1}{2}×1×0.74{0}^{2}$J=0.685J
重力勢(shì)能的減少量約等于動(dòng)能的增加量，由此可以得出結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．
故答案為：（1）C；（2）A；（3）6.86；6.85； 在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒

點(diǎn)評(píng) 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題．
要注意單位的換算．
要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．