Question

（2013?涼山州模擬）在驗證“機械能守恒定律”的實驗中，
（1）下列說法正確的是
A．實驗中應先松開紙帶讓重物下落，再讓打點計時器工作
B．為減小實驗誤差，應選用質量與密度較大的物體
C．選定重物后，要用天平秤出其質量
D．計算紙帶上某點的線速度時，可測量出紙帶上第一點到該點下落的高度h_a，利用公式V₀=

2gh0

算出該點的速度
（2）如圖為某同學在該實驗中得到的一條紙帶，在紙帶上打出的一系列的點如圖所示，相鄰兩計數點的時間間隔為T，重錘質量為M，當地重力加速度為g，則從O點下落到B點過程中，減少的重力勢能△E_p=

Mgh₂

，增加的動能△E_k=

M(h3-h1)2

8T2

．由于本實驗存在阻力，故△E_P

大于

△E_K．（填大于、小于、等于）．

Answer 1

分析：1、解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項．清楚該實驗的誤差來源．
2、根據重力勢能變化和重力做功的關系可以求出重力勢能的減小量；
測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，再根據E_K=

1

2

mv²，可以求出動能的變化量．
由于本實驗存在阻力，重物下落過程中要克服阻力作用，所以減小的重力勢能沒有完全轉化為動能．

解答：解：（1）A、先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，在紙帶上打出一系列點，利于數據的采集和處理，故A錯誤．
B、實驗供選擇的重物應該相對質量較大、體積較小，即密度較大的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，故B正確．
C、因為我們是比較mgh、

1

2

mv²的大小關系，故m可約去比較，不需要測出重物的質量，故C錯誤．
D、該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗．因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒．如果把重物看成自由落體運動，再運用自由落體的規律求解速度，那么就不需要驗證了．故D錯誤．
故選：B．
（2）重錘重力勢能減小量：△E_p=Mgh₂．
B點速度的大小等于時AC兩點之間的平均速度大小，因此有：vB=

h3-h1

2T

所以重錘動能增加量：△E_K=

1

2

MvB2=

1

2

M (

h3-h1

2T

)2=

M(h3-h1)2

8T2

由于本實驗存在阻力，重物下落過程中要克服阻力作用，所以減小的重力勢能沒有完全轉化為動能，故△E_P 稍大于△E_K
故答案為：（1）B；（2）Mgh₂ ；

M(h3-h1)2

8T2

；大于．

點評：本實驗要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉化的過程和能量守恒．知道能夠減小實驗誤差的方法．