Question

【题目】如图所示，在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验中，让重锤拖着穿过打点计时器的纸带做自由落体运动，测量重锤的重力势能减少量和动能增加量，从而验证机械能守恒定律。

（1）下列对实验过程的描述哪些是正确的（_____）

A.实验前必须要用天平称出重锤的质量；

B.实验需要重复操作几次，打出多条纸带，从中挑选出头两个点之间间距大约为2mm的一条纸带进行测量；

C.更换纸带后的每次操作都必须要先接通电源，后释放纸带；

D.为获得重锤的动能，可以先用公式获得重锤的速度。

（2）如果交流电频率是50Hz，实验得到的纸带如右图，O点为计时器打下的第一个点，A、B、C是纸带上连续的三个计时点，测得OA=9.51cm、OB=12.42cm、OC=15.70cm，若用OB段来验证机械能守恒定律，g取9.80m/s2。则单位质量重锤重力势能减少量为ΔEP=______J/kg，单位质量重锤动能的增加量为ΔEk=_____ J/kg。（保留均三位有效数字）

Answer 1

【答案】 （1）BC； （2）1.22 1.20

【解析】（1）实验要验证的关系是： ，即，故不需要用天平称出重锤的质量，选项A错误；实验需要重复操作几次，打出多条纸带，从中挑选出头两个点之间间距大约为2mm的一条纸带进行测量，选项B正确；更换纸带后的每次操作都必须要先接通电源，后释放纸带，选项C正确；为获得重锤的动能，通过纸带上的点迹，根据球解速度，选项D错误；故选BC.

（2）单位质量重锤重力势能减少量为；打B点时的速度： ；单位质量重锤动能的增加量为 。