Question

【題目】某同學(xué)利用下圖裝置來做“驗證機械能守恒定律”實驗

（1）現(xiàn)有器材：打點計時器、學(xué)生電源、鐵架臺（包括鐵夾）、紙帶、附夾子的重錘、刻度尺、秒表、導(dǎo)線若干和開關(guān)，其中此實驗不需要使用的器材是

（2）如果實驗室中供實驗選擇的重物有：A是質(zhì)量為50g的塑料球，B是質(zhì)量為500g的鐵球，則本實驗應(yīng)選用 ；（選填A或B）

（3）若實驗中所用重錘的質(zhì)量m=0.3kg，打點計時器所用電源的頻率為50Hz，正確操作得到的紙帶如圖乙所示，O點對應(yīng)重錘開始下落的時刻，另選連續(xù)的三個計時點A、B、C作為測量的點，圖中的數(shù)據(jù)分別為計數(shù)點A、B、C到起始點O的距離，取重力加速度g=9.8m/s2，則打點計時器在打B點時，重錘的速度大小是 m/s，從初始位置O到打下計數(shù)點B的過程中，重錘的重力勢能的減少量為 J（結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字）

（4）在數(shù)據(jù)處理中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)物體重力勢能的減少量△Ep總是 （選填“大于”“等于”或“小于”）物體動能的增加量△Ek，主要原因是 （填選項前的字母）

A．選用的重錘質(zhì)量過大

B．沒用天平稱重物質(zhì)量

C．空氣對重錘的阻力和打點計時器對紙帶的阻力．

Answer 1

【答案】（1）秒表；（2）B；（3）3.0，1.4；（4）大于，C

【解析】試題分析：根據(jù)實驗的原理和操作的注意事項確定不需要的器材以及重物的選取．

根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．

由于阻力的存在，實驗中重力勢能的減小量總是略大于動能的增加量．

解：（1）打點計時器可以直接記錄時間，所以實驗中不需要秒表．

（2）為了減小阻力的影響，重物選擇質(zhì)量大一些、體積小一些的，故選：B．

（3）B點的瞬時速度為：=3.0m/s，

從初始位置O到打下計數(shù)點B的過程中，重錘的重力勢能的減少量為：△Ep=mgh=0.3×9.8×0.470J≈1.4J．

（4）實驗中由于空氣對重錘阻力和打點計時器對紙帶的阻力影響，得出重力勢能的減小量總是大于動能的增加量．故選：C．

故答案為：（1）秒表；（2）B；（3）3.0，1.4；（4）大于，C．