Question

【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中：

供实验选择的重物有以下四个，应选择：______

A.质量为10g的砝码 质量为200g的木球

C.质量为50g的塑料球 质量为200g的铁球

下列叙述正确的是______

A.实验中应用秒表测出重物下落的时间

B.可用自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度

C.因为是通过比较和mgh是否相等来验证机械能是否守恒，故不需要测量重物的质量

D.释放重物前应手提纸带的上端，使纸带竖直通过限位孔

E.打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用来验证机械能是否守恒

质量的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为，那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量______J，此过程中物体动能的增加量______J.取，保留三位有效数字

甲同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，乙同学发现，实验过程中肯定存在错误的是______同学。本实验中引起误差的主要原因是______。

Answer 1

【答案】D CD 2.28 2.26 乙 重锤下落过程中存在着阻力作用

【解析】

（1、2）根据实验的原理和操作中的注意事项确定合适的器材以及正确的操作步骤；

（3）根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量；

（4）根据实验的注意事项，结合实验原理分析；

（1）为减小实验误差，重物选择质量大一些，体积小一些的，所以应选用铁球，故ABC错误，D正确；

（2）实验中重物下落的时间可以通过打点计时器直接得出，不需要用秒表测量，故A错误；
B、根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小，不能根据自由落体运动的运动学公式求解，否则运用机械能守恒验证机械能守恒，没有验证的意义，故B错误；
C、因为是通过比较和mgh是否相等来验证机械能是否守恒，质量可以约去，所以不需要测量重物的质量，故C正确；
D、释放重物前应手提纸带的上端，使纸带竖直通过限位孔，故D正确；
E、打出的纸带中，不仅要点迹清晰，还要保证初速度为前两个点之间的距离小于，才可以运用来验证机械能是否守恒，故E错误。

（3）起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量；
B点的瞬时速度
则动能的增加量；

（4）由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量，所以实验过程中肯定存在错误的是乙同学，本实验中引起误差的主要原因是重锤下落过程中存在着阻力作用。