利用重錘下落驗*機械能守恆定律．①爲進行“驗*機械能守恆定律”的實驗，有下列器材可供選擇：鐵架臺（也可利用桌邊...

問題詳情：

利用重錘下落驗*機械能守恆定律．

①爲進行“驗*機械能守恆定律”的實驗，有下列器材可供選擇：鐵架臺（也可利用桌邊），電火花打點計時器、紙帶，低壓直流電源，天平，秒錶，毫米刻度尺，導線，．其中不必要的器材是　  　；缺少的器材是　 　．

②在驗*機械能守恆定律的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率爲50Hz，測出所用重物的質量m=1.00kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，另選連續的4個點A、B、C、D作爲測量點，經測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別爲62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根據以上數據，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量爲　 　J，動能的增加量爲　 　J（取3位有效數字）

③實驗中產生系統誤差的原因主要是　 　．爲了減小誤差，懸掛在紙帶下的重物的質量應選擇　 　．

④如果以爲縱軸，以h爲橫軸，根據實驗數據繪出﹣h的圖線是　 　，該線的斜率等於　 　．

【回答】

考點：  驗*機械能守恆定律．

專題：  實驗題；機械能守恆定律應用專題．

分析：  根據實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材．

根據下降的高度求出重力勢能的減小量，根據某段時間內的平均速度等於中間時刻的換算速度求出C點的速度，從而得出動能的增加量．

根據機械能守恆得出的關係式，從而得出圖線斜率的物理意義．

解答：  解：①驗*機械能守恆，即驗*動能的增加量與重力勢能的減小量是否相等，兩邊都有質量，可以約去，不需要測量重錘的質量，所以不需要天平，時間可以透過打點計時器打出紙帶的間隔數直接得出，不需要秒錶，打點計時器使用的是交流電源，不需要直流電源，實驗中缺少的器材是重錘．

②重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量△Ep=mghOC=1×10×0.7776J=7.776J，C點的速度vC==3.8875m/s，則動能的增加量=7.556J．

③重力勢能的減小量大於動能的增加量，形成系統誤差的原因是實驗中各種摩擦的存在，爲了減小誤差，懸掛在紙帶下的重物的質量應選擇大一些的．

④根據得，，可知圖線爲一條傾斜的直線，圖線的斜率等於當地的重力加速度g．

故*爲：①低壓直流電源、天平、秒錶，重錘，②③④

點評：  紙帶問題的處理時力學實驗中常見的問題，對於這類問題要熟練應用運動學規律和推論進行求解，計算過程中要注意單位的換算和有效數字的保留．

知識點：機械能守恆定律

題型：實驗,探究題