Question

3．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中．

（1）下列器材中不必要的是BC（只需填空字母代號）
A．重物               B．直流電源                  C．天平                            D．刻度尺
（2）實驗中得到一條紙帶如圖，把第一個點（初速為零）記作0點，測出0、A間的距離為68.97cm，A，C間距離為15.24cm，C，E間距離為16.76cm，當地重力加速度g=9.8m/s²，重物質量m=1.0kg，打點周期為0.02秒，則打點計時器在打0點到C點的這段時間內，重物動能的增加量為8.00J，重力勢能減少量為8.25J．

Answer 1

分析 （1）根據實驗原理可知，該實驗不需要測量物體質量，因此不需要天平，且使用交流電源．
（2）根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出C點的瞬時速度，從而得出C點的動能，知道重錘動能的增加量．根據重力做功求出重力勢能的減小量．

解答 解：（1）根據重物下落過程中機械能守恒的表達式可知，物體的質量可以約掉，因此本實驗中不需要天平；
且打點計時器使用的交流電源，故AD錯誤，故BC正確．
（2）C點的速度等于AE段的平均速度，v_C=$\frac{15.24+16.76}{4×0.02}×1{0}^{-2}$ m/s=4m/s，
則動能的增加量△E_k=$\frac{1}{2}$mv_C²=$\frac{1}{2}$×1×16J=8.00J；
重力勢能的減小量△E_p=mgh=9.8×（68.97+15.24）×10-2=8.25J．
故答案為：（1）BC；（2）8.00，8.25．

點評 利用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，提高解決問題能力．要注意單位的換算和有效數字的保留．解決本題的關鍵掌握動能變化量和重力勢能的變化量的求法，能夠靈活運用運動學推論進行求解．