Question

在“验证机械能守恒定律”实验中，

 I. 第一组同学用打点计时器按照图示装置进行实验，则

（1）对于自由下落的重物，下述选择的条件哪种更为有利?（  ）

A. 只要足够重就可以。

B. 只要体积足够小就可以。

C. 既要足够重，又要体积非常小。

D. 因为不需要知道动能和势能的具体数值，不需要测量重物的质量，所以对重物可任意选择。

（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g=9.80m／s²，测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，把第一个点记作O，在纸带上另取连续4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能减少量等于    J，动能的增加量等于    J。（取3位有效数字）

II. 第二组同学利用下图所示的实验装置，验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒。实验开始时，气轨已经调成水平状态。

（1）已知遮光条的宽度为d，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度为                  。

（2）在本次实验中还需要测量的物理量有（文字说明并用相应的字母表示）：钩码的质量m、      和      。

3）本实验通过比较    和    （用测量的物理量符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能是否守恒。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ. （1）C    （2）7.62  7.56

Ⅱ. （1）d/t    （2）滑块的质量M  释放时挡光片到光电门的距离L

（3）  mgL

【解析】Ⅰ. （1）小球的质量越大，体积越小所受空气阻力越小，C对；（2）重力势能减小量mgh,C点速度可根据BD平均速度去求Ⅱ. （1）滑块经过光电门时可看作匀速，速度为d/t （2）根据机械能守恒关系式可知需要测量的物理量为滑块的质量M  释放时挡光片到光电门的距离L（3）略