Question

【题目】利用重锤下落验证机械能守恒定律：

①为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台（也可利用桌边），打点计时器以及复写纸、纸带，低压直流电源，天平，秒表，毫米刻度尺，导线，电键。其中不必要的器材是_________；缺少的器材是_________；

②在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地重力加速度g=9.80 m/s2，测出所用重物的质量m=1.00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为______J，动能的增加量为_______J（取3位有效数字）；

③实验中产生系统误差的原因主要是_______________。为了减小误差，悬挂在纸带下的重物的质量应选择_______；

④如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的—h图线是______，该线的斜率等于__________ 。

Answer 1

【答案】低压直流电源、秒表 交流电源和重锤 7.62 7.56 阻力对重锤和纸带的影响 质量较大的 过原点的斜直线 重力加速度g

【解析】

①[1][2]打点计时器应该用交流电源，该实验中不需要用秒表测时间，故不需要的器材为低压直流电源和秒表，缺少的器材为交流电源和重锤；

②[3][4]重力势能减少量为

打下C点时的速度为

故动能的增量为

③[5][6]该实验中，由于存在空气阻力和纸带、打点计时器之间的阻力，重力势能减少量必定大于动能增加量，因此主要误差来源是阻力对重锤和纸带的影响；

为减小误差，应该使用质量大，体积小的重锤。

④[7][8]由机械能守恒定律可得

故

因此的图线是斜率为重力加速度g的过原点的直线。