Question

“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖所示的(甲)或(乙)方案來進行。

（1）比較這兩種方案，­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­_____    ­­­­­­­­(填“甲”或“乙”)方案好些，主要理由是       。
（2）某小組的同學(xué)選用圖甲的方案實驗，進行了如下操作,其中錯誤的是    。
A．將打點計時器豎直固定在鐵架臺上。
B．將長約0.5m的紙帶用小夾子固定在重物上后穿過打點計時器，用手提著紙帶，使重物靜止在靠近打點計時器的地方。
C．先松開紙帶，再接通電源，讓重物自由下落，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點。
D．換幾條紙帶，重復(fù)上面實驗。
E．在打出的紙帶中挑選第一、第二兩點間距接近2mm，且點跡清楚的紙帶進行測量，先記下O點（第一個點）的位置，再從后面較清晰的任意點開始依次再取四個計數(shù)點A、B、C、D，求出相應(yīng)位置對應(yīng)的速度及其下落的高度。
F．將測量數(shù)據(jù)及計算結(jié)果填入自己設(shè)計的表格中。
G．根據(jù)以上測得數(shù)據(jù)計算重力勢能的減少量和對應(yīng)的動能的增加量，驗證機械能守恒定律。
（3）選出一條紙帶如圖所示，其中O點為起點，A、B、C為三個計數(shù)點，打點計時器打點周期為0.02s，用最小刻度為mm的刻度尺，測得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm。這三個數(shù)字中不符合有效數(shù)字要求的是         ，重錘的質(zhì)量為m=0.2kg，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求當(dāng)打點針打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了            J；這時它的動能增加量是         J。（g取10m/s²，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（4）實驗中往往出現(xiàn)重錘動能的增加量小于重力勢能的減少量的情況，其主要原因是              。

Answer 1

（1）甲；甲方案比乙方案阻力影響小 （2）C（3）25.9cm或OC  0.354  0.335~0.350之間
（4）　重錘在下落的過程中克服阻力做功導(dǎo)致機械能減小

解析試題分析：（1）機械能守恒的前提是只有重力做功，實際操作的方案中應(yīng)該使摩擦力越小越好．故甲方案好一些，因為這個方案摩擦阻力較小，誤差小，操作方便，實驗器材少．
（2）應(yīng)該先接通電源后釋放紙帶，這樣可以得到更多的數(shù)據(jù)
（3）根據(jù)刻度尺的讀數(shù)要求可知，應(yīng)估讀到0.1mm即0.01cm，所以不符合要求的是25.9cm，應(yīng)寫成25.90cm．
到B點減小的重力勢能為
打B點是的速度，所以動能
（4）重錘在下落的過程中克服阻力做功導(dǎo)致機械能減小 可見在忽略誤差的情況下，重錘的機械能守恒．
考點：驗證機械能守恒定律．
點評：明確每個實驗的實驗原理，是求解有關(guān)實驗問題的關(guān)鍵．