Question

【題目】如圖甲所示是用落體法驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平．回答下列問題：

（1）為完成此實驗，除以上的器材，還需要的器材有
A.毫米刻度尺
B.秒表
C.0～12V的直流電源
D.0～12V的交流電源
（2）在實驗中打點計時器所接交流電頻率為50Hz，當?shù)刂亓�加速度g=9.8m/s2 ， 實驗選用的重物質量m=1kg，紙帶上打點計時器打下的連續(xù)計時點A、B、C到打下第一點O的距離如圖乙所示，則從打下O點至B點的過程中，重物重力勢能的減少量△Ep=J，動能的增加量△Ek=J．（計算結果均保留3位有效數(shù)字） 結論： ．
（3）通過計算發(fā)現(xiàn)，△Ep△Ek（選填“小于”、“大于”或“等于”），這是因為 ．

Answer 1

【答案】
（1）A,D
（2）2.55；2.50；在誤差允許范圍內重錘的機械能守恒
（3）大于；重物下落過程中受到摩擦阻力作用
【解析】解：（1）通過打點計時器計算時間，故不需要秒表，打點計時器應該與交流電源連接，需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離，故BC錯誤，AD正確．
故選：AD．（2）重力勢能減小量△Ep=mgh=1×9.8×0.26m J=2.55J．
利用勻變速直線運動的推論得：
vB= = =2.235m/s
EkB= mvB2=2.50J
由此可知在誤差允許范圍內重錘的機械能守恒．（3）通過計算可知重力勢能的減小量大于動能的增加量，其原因是物體在下落過程中克服摩擦阻力做功，導致重力勢能沒有完全轉化為動能．
所以答案是：（1）AD；（2）2.55；2.50；在誤差允許范圍內重錘的機械能守恒（3）大于；重物下落過程中受到摩擦阻力作用．
【考點精析】認真審題，首先需要了解機械能守恒及其條件(在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）發(fā)生相互轉化，但機械能的總量保持不變)．